风电齿轮箱结构原理及维护知识

风力发电机齿轮箱的使用与维护王朝阳一、基本原理及结构风力发电机是将风能转化为电能的机械装置。

目前可分为：有齿轮箱和无齿轮箱两类风力发电机。

商业化的风力发电机以有齿轮箱的居多。

齿轮箱是风机中的一个重要部件，它承担着将风轮的转速增加到发电机转速的任务，所以该齿轮箱也称为增速齿轮箱。

风力发电机用齿轮箱种类繁多，从传动方式来分，齿轮箱可划分为行星齿轮箱，平行轴齿轮箱，混合式（行星+平行轴）齿轮箱。

行星齿轮箱：如万电600KW为两级行星结构。

平行轴齿轮箱：如浙江机电院的250KW风机为两级平行轴结构，美德660KW为三级平行轴功率双分流结构。

混合式：该类齿轮箱为使用最广泛的结构类型，图1.1为其典型结构图。

具体可分为：1．金风600KW、Vestas V47、Nordex N43、保定惠阳1000KW等均为此类结构----一级行星（NGW）+两级平行轴结构；2．金风750KW，浙江机电院750KW为一级行星（NW）+一级平行轴结构；3．大重1500KW为两级行星（NGW）+一级平行轴结构。

图1.1 齿轮箱结构简图叶轮的转矩通过主轴传入齿轮箱行星架，行星级的太阳轮通过花键与平行级相联，经平行级齿轮将转矩传给发电机。

二、齿轮箱的使用与维护在风力发电机中，齿轮箱是最重要的部件之一，也是目前故障率最高的部件之一，正确的使用与维护可以减少故障率，延长其使用寿命。

1. 齿轮箱的安装1.1通常齿轮箱厂家在供货时为整体供货，在现场不必进行重新解体装配。

1.2齿轮箱起吊时应有防护措施，防止其表面被钢丝绳等物碰伤。

1.3 齿轮箱的输出轴（高速轴）采用联轴器连接，安装时应严格找中，其对中误差必须控制在弹性联轴器允许值的下限以内，一般应≤0.20mm，角度误差≤30″。

（弹性联轴器允许的对中偏差是用于补偿在工作过程中由于受载、温升和离心力所产生的变形，及无法避免的制造和对中偏差的并不是安装的允许偏差,要求安装的允许偏差≤0.05mm）。

风机齿轮箱工作原理
风机齿轮箱工作原理主要通过齿轮传动来实现风机的转速调节和能量变换。

风机齿轮箱通常由主轴、输入轴、输出轴和一系列齿轮组成。

当风力发电机启动时，风能通过风轮转动，风轮与主轴相连，主轴会带动输入轴一起旋转。

输入轴连接着一个或多个初始化齿轮，这些齿轮被称为主动轮。

主动轮的齿数会根据设计要求和所需的转矩传递率来确定。

当输入轴旋转时，主动轮上的齿轮也开始旋转，传递动力到齿轮箱中的动力轮。

动力轮一般位于输入轴之后，与输入轴相连，并连接到输出轴。

动力轮上的齿轮被称为从动轮，其齿数和主动轮的齿数相互匹配，以实现所需的转速比。

通过齿轮传动的方式，输入轴的旋转速度被增大或减小，从而实现了风能转化为机械能的过程。

输出轴上的旋转速度和转矩会根据齿轮的传动比例而相应改变，最终将机械能输出给风力发电机的转子，驱动发电机产生电能。

齿轮箱还通常包括润滑系统以确保齿轮的正常运转，同时还有一些辅助设备如轴承、密封件等，以保证齿轮箱的稳定性和可靠性。

总之，风机齿轮箱通过齿轮传动实现了风能与机械能的转换，为风力发电系统提供了可靠的功率输出。

双馈式风电齿轮箱结构双馈式风电齿轮箱结构探究在当今风能行业中，风力发电已经成为一种重要的清洁能源。

而风力发电机组中的齿轮箱作为转换风能为电能的核心部件之一，其结构和性能的设计对于发电机组的可靠性和整体效率起着至关重要的作用。

而双馈式风电齿轮箱作为目前风力发电机组中最常见的一种齿轮箱结构之一，其独特的设计和性能特点使其成为风力发电行业中备受关注的技术。

一、双馈式风电齿轮箱的基本结构双馈式风电齿轮箱由输入轴、输出轴、齿轮副、润滑系统等组成。

其基本结构如下：1. 输入轴：双馈式风电齿轮箱的输入轴通常由多个部件组成，包括主轴和主轴承支座等。

输入轴的主要作用是将风轮的转动传递给齿轮副。

2. 输出轴：双馈式风电齿轮箱的输出轴用于将转动的动力传递给发电机，进而将风能转化为电能。

输出轴的设计和制造对于发电机组的效率和可靠性至关重要。

3. 齿轮副：双馈式风电齿轮箱的齿轮副通常由主减速器和低速减速器组成。

主减速器将高速风轮的转速降低，而低速减速器则将转速再降低到适合发电机工作的范围。

4. 润滑系统：双馈式风电齿轮箱的润滑系统主要用于减少齿轮副的磨损和摩擦，提高齿轮副的工作效率和寿命。

二、双馈式风电齿轮箱的工作原理双馈式风电齿轮箱是通过齿轮副的传动作用，将风轮的高速转动转换为发电机所需的低速转动。

其工作原理如下：1. 高速转动：风能通过风轮传递到双馈式风电齿轮箱中，驱动输入轴高速转动。

2. 主减速：输入轴驱动主减速器，高速风轮的转速被降低到适宜发电机工作的速度范围。

3. 低速转动：经过主减速器的处理，输出轴的转速进一步降低，达到发电机所需的转速。

4. 能量转换：输出轴的转动将动力传递给发电机，将风能转换为电能。

双馈式风电齿轮箱的工作原理简单而清晰，通过合理的齿轮设计和传动机构，实现了风能向电能的高效转换。

三、双馈式风电齿轮箱的优势和应用双馈式风电齿轮箱相对于其他类型的齿轮箱，具有许多独特的优势和应用。

以下是几个值得关注的方面：1. 大功率输出能力：双馈式风电齿轮箱能够提供较高的功率输出，适用于大型风力发电机组。

风力发电机组齿轮箱的使用及维护齿轮箱是风力发电机组中的重要部分，由输入轴、输出轴、行星齿轮、斜齿、太阳轴、加热系统、油位计、温度传感器、机械泵、油路分配器、润滑系统、散热系统等组成。

其主要功能是将风轮在风力作用下所产生的动力经主轴传递给发电机并使其得到相应的转速。

风轮的转速很低（一般17转/分），远达不到发电机（一般1800转/分）发电的要求，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱。

风力发电机组的传动系统中经常可以遇到各种齿轮传动装置，如主传动增速箱、偏航和变桨距减速器等。

齿轮传动具有以下特点：传递功率的范围大，速比范围广；能保证瞬时恒定传动比，传动平稳、准确、可靠，效率高，寿命长；可以实现平行或不平行轴之间的传动；齿轮的制造成本、机构安装精度要求高；不宜用于远距离的传动。

风电机组的传动有多种方案可供选择。

较小功率的机组可采用较为简单的两级或三级平行轴齿轮传动。

功率较大的，由于平行轴展开尺寸过大，不利于机舱布置，故采用多级行星齿轮传动或行星与平行轴齿轮的复合传动以及多级分流、差动分流传动。

齿轮箱的常见故障及预防措施。

齿轮箱常见故障有齿轮损伤、齿轮折断，断齿又分为过载折断、疲劳折断以及随机折断等、齿面疲劳、胶合、轴承损伤、断轴、油温高等。

齿轮损伤的因素有很多，包括选材、设计计算、加工、热处理、安装调试、润滑和使用维护等。

轮齿折断常由细微裂纹逐步扩展而成。

过载断齿总是由于作用在轮齿上的应力超过其极限应力，导致裂纹扩展，常见的有突然冲击超载、轴承损坏轴弯曲或较大硬物挤入啮合区内等。

疲劳断齿发生的根本原因是轮齿在过高的交变应力重复作用下，从危险截面的疲劳源起始的疲劳裂纹不断扩张，使齿轮剩余面上的应力超过其极限应力，造成瞬时折断。

齿面疲劳是过大的接触剪应力和应力循环次数作用下，轮齿表面或表层下面产生疲劳裂纹并进一步扩展而造成的齿面损伤，其表现形式有早期点蚀、破坏性点蚀你、齿面剥落和表面压碎等。

风电机组齿轮箱故障分析报告一、引言随着全球对清洁能源的需求不断增长，风力发电作为一种可再生、清洁的能源形式，得到了广泛的应用和发展。

风电机组是风力发电系统的核心设备，而齿轮箱作为风电机组的关键部件之一，其运行状态直接影响着整个风电机组的性能和可靠性。

然而，由于风电机组运行环境恶劣、工况复杂，齿轮箱容易出现各种故障，给风电场的运行和维护带来了巨大的挑战。

因此，对风电机组齿轮箱故障进行深入分析，找出故障原因，提出有效的预防和维护措施，对于提高风电机组的可靠性和经济性具有重要意义。

二、风电机组齿轮箱的结构和工作原理（一）结构风电机组齿轮箱通常由行星齿轮系、平行轴齿轮系、箱体、轴承、润滑冷却系统等组成。

行星齿轮系具有体积小、承载能力大、传动比大等优点，常用于风电机组齿轮箱的高速级；平行轴齿轮系则用于低速级，以实现最终的输出扭矩。

（二）工作原理风电机组的叶片在风力的作用下旋转，通过主轴将扭矩传递给齿轮箱。

齿轮箱通过各级齿轮的传动，将转速逐渐提高或降低，以满足发电机的转速要求，同时将扭矩传递给发电机，实现机械能到电能的转换。

三、风电机组齿轮箱常见故障类型（一）齿轮故障1、齿面磨损齿面在长期的啮合过程中，由于摩擦和润滑油中的杂质等因素，会导致齿面磨损。

轻度磨损会影响齿轮的传动精度，严重磨损则会导致齿轮失效。

2、齿面胶合在高速、重载和润滑不良的情况下，齿面接触区温度过高，导致润滑油膜破裂，两齿面金属直接接触并相互粘连，形成齿面胶合。

3、齿面点蚀齿面在反复的接触应力作用下，会产生疲劳裂纹，裂纹扩展后形成点蚀坑。

点蚀会降低齿轮的承载能力，严重时会导致齿轮折断。

4、轮齿折断轮齿在承受过大的载荷或存在制造缺陷时，会发生折断现象，导致齿轮箱无法正常工作。

（二）轴承故障1、疲劳剥落轴承在长期的交变载荷作用下，滚道或滚动体表面会产生疲劳裂纹，裂纹扩展后形成剥落坑。

2、磨损轴承在工作过程中，由于润滑不良、异物侵入等原因，会导致滚道和滚动体表面磨损。

风电机组齿轮箱介绍一、背景介绍风力发电是一种清洁能源，近年来得到了广泛的关注和应用。

而风电机组作为风力发电的核心设备之一，其齿轮箱作为传动装置，承担着将风轮旋转产生的动能转化为电能的重要任务。

因此，齿轮箱的性能和可靠性对于整个风电机组的运行稳定性和经济效益具有至关重要的影响。

二、齿轮箱基本结构齿轮箱是由输入轴、输出轴、油泵系统、润滑系统、冷却系统等组成，其中最主要的部分是由齿轮副组成。

通常情况下，齿轮箱采用多级斜齿轮传动结构或行星式减速器结构。

在多级斜齿轮传动结构中，输入端与输出端均采用斜齿轮副实现传动，在行星式减速器结构中，则采用行星架与内外啮合行星齿轮实现传动。

三、齿轮材料选择由于风力发电场所处环境恶劣，风电机组长期工作在高温、低温、高湿度和强风等恶劣环境下，因此齿轮箱的材料选择至关重要。

目前，常用的齿轮材料包括合金钢、低碳合金钢、铸铁等。

其中，合金钢具有高强度、高硬度、高耐磨性和耐腐蚀性能好等优点，但是其成本较高；低碳合金钢则具有良好的可焊性和耐磨性，但是其强度和硬度相对较低；铸铁则具有成本低、加工性好等优点，但是其强度和硬度较差。

因此，在实际应用中需要根据不同情况选择不同的齿轮材料。

四、齿轮箱润滑系统齿轮箱润滑系统主要由油泵系统和润滑油路组成。

油泵系统主要负责将润滑油从储油罐中抽取并送到齿轮箱内部进行润滑；而润滑油路则负责将润滑油分配到各个部位进行润滑。

在实际应用中，通常采用循环式润滑系统或者静压式润滑系统。

循环式润滑系统的优点是结构简单、成本低，但是其润滑效果相对较差；而静压式润滑系统则具有润滑效果好、噪音小等优点，但是其结构复杂、成本较高。

五、齿轮箱故障原因及处理方法在实际使用中，齿轮箱可能会出现以下故障：齿轮损伤、轴承损坏、油泵故障等。

其中，齿轮损伤是最常见的故障之一，其原因主要有：过载、疲劳、腐蚀等。

处理方法包括更换齿轮副或者进行修复加固；而轴承损坏的原因主要有：过载、磨损等。

处理方法包括更换轴承或者进行修复加固；油泵故障的原因主要有：堵塞、漏油等。