风力发电机组齿轮箱故障分析及检修讲解
- 格式:ppt
- 大小:1.06 MB
- 文档页数:43
齿轮箱维护和故障分析概述风力发电机组由叶片、增速齿轮箱、风叶控制系统、刹车系统、发电机、塔架等组成。
其中增速齿轮箱作为其传动系统起到动力传输的作用,使叶片的转速通过增速齿轮箱增速,使其转速达到发电机的额定转速,以供发电机能正常发电。
高可靠性和良好的可维修性的增速齿轮箱是风力发电机组的关键技术保障。
所以,对海阳、莱州、开发区风场齿轮箱故障现象统计如下表:液压系统和齿轮的损坏三大方面。
齿轮和轴承在转动过程中它们实际都是非直接接触,这中间是靠润滑油建成油膜,使其形成非接触式的滚动和滑动,这时油起到了润滑的作用。
虽然它们是非接触的滚动和滑动,但由于加工精度等原因是其转动都有相对的滚动摩擦和滑动摩擦,这都会产生一定的热量。
如果这些热量在它们转动的过程中没有消除,势必会越集越多,最后导致高温烧毁齿轮和轴承。
因此齿轮和轴承在转动过程中必须用润滑油来进行冷却。
所以润滑油一方面起润滑作用,另一方面起冷却作用。
对于风电齿轮箱,对于所有的齿轮和轴承我们都要采用强制润滑。
因为强制润滑可以进行监控,而飞溅润滑是监控不了的。
从安全性考虑采用强制润滑。
一、风电齿轮的损坏类型及其判断下表为齿轮轮齿的主要故障形式及其原因根据裂纹扩展的情况和断齿原因断齿包括过载折断(包括冲击折断)疲劳折断以及随机断裂等断齿常由细微裂纹逐步扩展而成。
疲劳折断发生从危险截面(如齿根)的疲劳源起始的疲劳裂纹不断扩展,使轮齿剩余截面上的应力超过其极限应力,造成瞬时折断其根本原因是轮齿在过高的交变应力重复作用,在疲劳折断处,是贝状纹扩展的出发点并向外辐射产生的原因有很多。
主要是材料选用不当,齿轮精度过低,热处理裂纹,磨削烧伤,齿根应力集中等等因此在设计时需要考虑传动的动载荷谱,优选齿轮参数,正确选用材料和齿轮精度,充分保证加工精度消除应力集中集中因素等等。
过载折断总是由于作用在轮齿上的应力超过其极限应力,导致裂纹迅速扩展,常见的原因有轴承损坏突然冲击超载轴弯曲或较、大硬物挤入啮合区等断齿断口有两种形式一种呈放射状花样的。
胶合是相啮合齿面在啮合处的边界膜受到破坏,导致接触齿面金属融焊而撕落齿面上的金属的现象,很可能是由于润滑条件不好或有干涉引起,适当改善润滑条件和及时排除干涉起因,调整传动件的参数,清除局部载荷集中,可减轻或消除胶合现象。
二、轴承损坏轴承是齿轮箱中最为重要的零件,其失效常常会引起齿轮箱灾难性的破坏。
轴承在运转过程中,套圈与滚动体表面之间经受交变负荷的反复作用,由于安装、润滑、维护等方面的原因,而产生点蚀、裂纹、表面剥落等缺陷,使轴承失效,从而使齿轮副和箱体产生损坏。
据统计,在影响轴承失效的众多因素中,属于安装方面的原因占16%,属于污染方面的原因也占16%,而属于润滑和疲劳方面的原因各占34%。
使用中70%以上的轴承达不到预定寿命。
因而,重视轴承的设计选型,充分保证润滑条件,按照规范进行安装调试,加强对轴承运转的监控是非常必要的。
通常在齿轮箱上设置了轴承温控报警点,对轴承异常高温现象进行监控,同一箱体上不同轴承之间的温差一般也不超过15゜C,要随时随地检查润滑油的变化,发现异常立即停机处理。
三、断轴断轴也是齿轮箱常见的重大故障之一。
究其原因是轴在制造中没有消除应力集中因素,在过载或交变应力的作用下,超出了材料的疲劳极限所致。
因而对轴上易产生的应力集中因素要给予高度重视,特别是在不同轴径过渡区要有圆滑的圆弧连接,此处的光洁度要求较高,也不允许有切削刀具刃尖的痕迹。
设计时,轴的强度应足够,轴上的键槽、花键等结构也不能过分降低轴的强度。
保证相关零件的刚度,防止轴的变形,也是提高轴的可靠性的相应措施。
四、油温高齿轮箱油温最高不应超过80゜C,不同轴承间的温差不得超过15゜C。
一般的齿轮箱都设置有冷却器和加热器,当油温底于10゜C时,加热器会自动对油池进行加热;当油温高于65゜C时,油路会自动进入冷却器管路,经冷却降温后再进入润滑油路。
如齿轮箱出现异常高温现象,则要仔细观察,判断发生故障的原因。
首先要检查润滑油供应是否充分,特别是在各主要润滑点处,必须要有足够的油液润滑和冷却。
风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施风力发电机齿轮箱是风力发电机的核心部件之一、在运行过程中,由于受到风能变化、运行负载和磨损等因素的影响,齿轮箱会出现一些常见的故障。
为了保障风力发电机的正常运行,必须及时识别和处理这些故障,并采取相应的预防措施。
常见的风力发电机齿轮箱故障主要包括齿轮磨损、齿轮断裂和轴承故障等。
下面将就这些故障进行详细介绍,并提出相应的预防措施。
1.齿轮磨损:齿轮磨损是由于齿轮啮合过程中的冲击、疲劳和磨擦等原因引起的。
如果齿轮磨损过多,将会导致齿轮箱的运行不稳定和效率下降。
为了预防齿轮磨损,必须注意以下几点:-优化齿轮设计,提高齿轮的承载能力和寿命。
-定期检查齿轮啮合情况,发现问题及时进行维修或更换。
-加强润滑,保持齿轮箱的润滑油清洁,并根据实际情况定期更换润滑油。
-控制齿轮箱的运行温度,过高的温度将加速齿轮磨损。
2.齿轮断裂:齿轮断裂是由于齿轮受到过大的冲击或疲劳载荷导致的。
齿轮断裂会导致齿轮箱损坏,甚至造成风力发电机的停机。
为了预防齿轮断裂,必须注意以下几点:-优化齿轮设计,提高齿轮的承载能力和疲劳寿命。
-加强齿轮的制造质量检验,确保齿轮的材料和工艺符合要求。
-加强齿轮箱的运行监测,及时发现齿轮断裂的预警信号。
3.轴承故障:轴承故障是由于轴承受到过大的力、振动和摩擦等因素引起的。
如果轴承出现故障,将会导致齿轮箱的运行不稳定和寿命降低。
为了预防轴承故障,必须注意以下几点:-选择优质的轴承,提高其承载能力和寿命。
-加强轴承的润滑,保持润滑油清洁并定期更换。
-加强轴承的运行监测,及时发现轴承故障的预警信号。
除了以上常见的故障,风力发电机齿轮箱还可能出现其他问题,如油封泄漏、齿轮间隙无法调整等。
为了预防这些问题,必须加强对齿轮箱的维护和监测,定期进行检查和维修,及时处理问题。
总之,风力发电机齿轮箱的常见故障主要包括齿轮磨损、齿轮断裂和轴承故障等。
为了预防这些故障,必须采取相应的预防措施,包括优化齿轮设计、加强润滑、加强轴承的检测和维护等。
风电齿轮箱的故障分析、维护与保养九类常见的故障第一、我们可以看到是齿轮的损伤第二、轴承损伤第三、钢体的开裂第四、锈蚀第五、渗漏油第六、螺栓断裂第七、机械泵损坏第八、异响和振动第九、油温和油压的异常在齿轮损伤方面主要分为四类损伤第一、微点蚀第二、胶合,胶合也是相对比较严重的齿轮故障第三、静止压痕第四、短齿,在齿轮损伤里面非常严重微点蚀的特点主要在齿轮表面有一些微暗状的点状物,实际上是非常微笑的凹痕,它的形成原因最主要是跟齿轮表面的粗糙度以及油墨的厚度有关系,它产生的原因,比如频率的载荷,速度变化,齿面的粗糙度,油液清洁度,齿面硬度。
需要采取的措施,第一、必须保持润滑油的冷却、清洁度和含水量。
第二、监测润滑油的质量以及颗粒度,以及监测齿轮箱的振动和载荷变化,我们齿面上出现微点蚀以后可以通过齿面的重新磨齿把它修复的。
胶合的特点就是在齿轮表面,我们可以看到有一些细条文状的痕迹,与轮齿的滑动方向是一致的,它的位置也是发生在齿面。
胶合产生的原因主要是因为齿面间的高速重载,导致齿面的文化快速上升,以及润滑失效,还有较差的齿面的润滑状况,还有齿面的硬度不够,都会产生胶合。
它的预防措施和微点蚀也是基本相似的,一个是保持润滑油的质量,就是它的冷却,清洁度,含水量,性外确保它在啮合初期的润滑,第三个就是监测齿轮箱的振动和载荷变化。
第四个就是如果说胶合不是很严重的情况下,硬度层允许是可以通过磨齿,但是如果胶合很严重,这个是没有办法,就是它的胶合程度如果必须深,这个是需要更换的,就是磨齿也没有办法。
静止压痕,它的特点就是在齿面形成细状的痕迹,这个痕迹是一种接触腐蚀,严重时候压痕周围还有一些点蚀。
还有的特点就是你看到条文状况不是很明显,静止压痕也是风机运维里面经常出现的状况,最常出现的状况就是长时间停机以后,很多的风机如果某一个部件损伤了以后,需要更换,长时间停机,在齿轮的部位,两个齿之间会经常产生啮合。
它的预防措施就是在长时间停机的状况下必须在一定的时间之内要对风力发电机进行空转,保证充分的润滑,转换它的接触面。
风力发电机组齿轮箱故障诊断风力发电机组是一种利用风能转换成电能的设备,其核心部件之一就是齿轮箱。
齿轮箱作为风力发电机组的动力传动部分,承载着巨大的负荷,长期运行在恶劣的环境条件下,因此容易出现各种故障。
及时准确地诊断齿轮箱故障,对于保障发电机组的安全稳定运行至关重要。
本文将从齿轮箱的结构特点、常见故障及诊断方法等方面对风力发电机组齿轮箱故障诊断进行详细介绍。
一、风力发电机组齿轮箱的结构特点风力发电机组齿轮箱一般由多级齿轮传动系统、轴承、润滑系统等部件组成。
多级齿轮传动系统是齿轮箱的核心部分,其结构主要包括主轴、大中小齿轮和联轴器等。
多级齿轮传动系统通过齿轮的啮合传递风机叶片转动的动能,最终驱动发电机发电。
风力发电机组齿轮箱具有重载、高转速、长期运行等特点,因此对齿轮箱的可靠性、稳定性和耐久性要求较高。
1. 齿轮疲劳断裂:因受到风力风向改变、过载等因素的影响,齿轮箱内部齿轮传动系统容易出现疲劳断裂现象。
2. 轴承故障:风力发电机组齿轮箱中的轴承承受着来自齿轮转动的巨大压力,长期运行容易导致轴承损坏,出现卡滞、摩擦、过热等故障。
3. 润滑系统故障:风力发电机组齿轮箱的润滑系统对齿轮传动系统的润滑起着至关重要的作用,一旦润滑不良或润滑系统故障,会导致齿轮箱温升过高、润滑油泄漏等严重后果。
4. 联轴器故障:联轴器作为齿轮箱和发电机之间的连接部件,承载着转矩传递和角位移补偿的功能,一旦联轴器出现故障会导致齿轮箱无法正常传动,严重影响风力发电机组的发电效率。
1. 振动测试法:通过振动传感器监测齿轮箱的振动情况,如果出现异常振动,往往是齿轮箱内部故障的信号。
3. 润滑油分析法:定期对齿轮箱内的润滑油进行取样分析,检测润滑油的品质和磨损颗粒的含量,可以判断齿轮箱内部是否存在异常磨损和故障。
4. 热像测试法:利用热像仪测试齿轮箱的温升情况,异常的温升往往与齿轮箱内部的故障有关。
5. 拆解检查法:定期对齿轮箱进行拆解检查,检查齿轮、轴承、联轴器等关键部件的磨损情况,及时发现并处理问题部件。
低风速风力发电齿轮箱的故障排查与解决方案随着对可再生能源的需求不断增长,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式受到了广泛关注。
然而,在实际运营过程中,由于各种因素的影响,风力发电机组的齿轮箱可能会出现故障。
特别是在低风速条件下,齿轮箱的故障会更为突出。
本文将从故障排查的角度,为低风速风力发电齿轮箱提供一些常见故障及解决方案。
首先,低风速风力发电齿轮箱的故障可能会导致机组性能下降,甚至停机。
常见的故障包括齿轮箱油温过高、齿轮传动间隙过大、轴承过载等。
针对这些故障,我们可以采取以下解决方案:1. 齿轮箱油温过高齿轮箱油温过高可能是由于润滑油循环不畅或油品质量不佳所引起的。
排查时可以先检查润滑油的循环系统,确保油路畅通;同时,定期更换优质的润滑油以保持齿轮箱的正常工作温度。
2. 齿轮传动间隙过大齿轮传动间隙过大可能是由于齿轮材料磨损严重或齿轮和轴承不匹配造成的。
这种问题可以通过定期检查和维护来解决,及时更换磨损的齿轮,并确保齿轮与轴承的配对精度达到要求。
3. 轴承过载轴承过载可能是由于负载不平衡、过大的摩擦阻力或轴承损坏等原因导致的。
为了解决这个问题,需要及时调整负载平衡,减小摩擦阻力,并定期检查和更换损坏的轴承。
除了以上常见的故障外,低风速风力发电齿轮箱还可能遇到一些其他问题。
例如,风轮的非均匀负荷或不对称风载荷可能导致齿轮箱受力不均匀,从而产生振动和噪音。
为了排查和解决这个问题,可以进行风轮动平衡测试,并根据测试结果进行调整。
此外,定期检查齿轮箱的润滑系统、冷却系统和密封系统,确保其正常工作,也是防止故障的重要措施。
在排查和解决低风速风力发电齿轮箱故障时,还需注意以下几点:1. 定期检查和维护定期检查风力发电机组的齿轮箱,包括油温、轴承状况、齿轮间隙等参数的检测。
同时,将维护工作纳入计划,定期对润滑系统、冷却系统等进行检查和维护,保持其正常运行状态。
2. 使用高品质的材料和零部件选用高品质的齿轮、轴承和润滑油等材料和零部件,可以提高齿轮箱的可靠性和使用寿命,降低故障率。
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修讲解风力发电机组是利用风能转化为电能的设备,其中齿轮箱是发电机组中重要的传动部件。
齿轮箱负责将风力转换为旋转力,并将其传递给发电机,使发电机能够产生电能。
然而,由于长时间的运转以及风力的影响,齿轮箱存在着一定的故障风险。
因此,了解齿轮箱的故障原因、分析方法以及检修技巧对于保障风力发电机组的正常运行非常重要。
齿轮箱故障的分析可以从以下几个方面展开:1.齿轮箱噪音异常:齿轮箱在运行时会产生一定的噪音,但如果噪音异常变大或频率异常变化,则可能是齿轮磨损或断齿的表现。
此时可以通过检查齿轮箱中的润滑油是否正常,通过观察润滑油中是否有金属颗粒,来判断齿轮是否磨损严重。
2.齿轮箱温升过高:齿轮箱在运行时会产生一定的热量,但如果温升过高,则可能是因为油温过高或润滑不良,导致齿轮磨损加剧。
此时可以通过检查润滑系统是否正常工作,及时更换润滑油并增加润滑剂的供给,以降低齿轮箱的温升。
3.齿轮箱振动异常:齿轮箱在运行时会产生一定的振动,但如果振动异常明显,则可能是因为齿轮箱本身结构松动或齿轮配合不良,导致振动加剧。
此时可以通过检查齿轮箱的固定结构是否稳固,及时修复松动的部件,并进行齿轮的重新配合。
4.齿轮箱漏油:齿轮箱在运行时会消耗一定的润滑油,但如果漏油现象明显或周期过短,则可能是油封密封不良或油封磨损导致的。
此时可以通过检查油封是否正常工作,并及时更换磨损严重的油封。
针对齿轮箱故障的检修,可以按照以下步骤进行:1.停机检查:当发现齿轮箱存在异常故障时,首先应该停止风力发电机组的运行,以免故障进一步恶化。
2.润滑油更换:检查润滑油的油质和量,如有必要可以进行润滑油更换。
同时,检查润滑系统是否正常工作,确保润滑油的供给正常。
3.齿轮箱分解:将齿轮箱的外壳拆除,仔细检查各个部件的磨损情况和结构是否松动。
对于严重磨损或断齿的齿轮,应及时更换。
4.润滑系统维护:对润滑系统进行维护,包括检查和更换润滑油、清洗油路、更换油封等。
风力发电机组齿轮箱故障诊断一、背景介绍风力发电机组齿轮箱是风力发电机组的核心部件之一,负责将风轮叶片转动的机械能转化为电能。
齿轮箱的工作环境苛刻,长期受到大风、恶劣天气等外界因素的影响,加之高速、高负荷的工作状态,齿轮箱故障频率较高,给风电场的运行和维护带来了一定的挑战。
及时准确地对风力发电机组齿轮箱故障进行诊断,对风电场的安全稳定运行具有重要的意义。
二、常见故障原因1.润滑油污染齿轮箱内部长时间工作后,润滑油会受到振动、高温等因素的影响,导致润滑油的污染。
润滑油污染会使齿轮箱零部件间的摩擦增大,从而导致齿轮箱温升增高、噪音加大,严重时甚至引发齿轮箱损坏。
2.齿轮损坏齿轮工作在高速和高负荷状态下,长时间受到拉力和挤压力的作用,容易导致齿面损伤、断裂或磨损,进而引起齿轮箱故障。
3.轴承故障齿轮箱内部的轴承长时间承受高速旋转和重压力的作用,容易出现磨损、松动等问题,导致齿轮箱转动不畅,甚至产生异常噪音。
4.密封件损坏齿轮箱的密封件损坏会导致润滑油泄漏,使得齿轮箱内部无法正常润滑,加速了其零部件的磨损,最终引发齿轮箱故障。
5.其他原因除了上述常见的故障原因外,齿轮箱的故障还可能由于设计缺陷、制造工艺不良等因素引起。
三、齿轮箱故障诊断方法1.声音诊断通过听力诊断齿轮箱运行过程中是否有异常噪音,观察噪音的产生位置和频率,判断齿轮箱是否存在齿轮损伤、轴承故障、润滑油不足等问题。
2.振动诊断采用振动传感器检测齿轮箱的振动情况,观测振动的振幅和频率,判断齿轮箱是否存在齿轮损伤、轴承故障、不平衡等问题。
3.温度诊断通过红外线热像仪等设备检测齿轮箱的温度分布情况,观测各个部位的温度变化,判断齿轮箱是否存在轴承故障、润滑油不足等问题。
4.润滑油分析定期对齿轮箱润滑油进行化验,检测润滑油中的杂质、磨损颗粒等情况,判断齿轮箱是否存在润滑油污染、磨损严重等问题。
5.其他诊断方法除了以上几种常用的诊断方法外,还可以采用红外光谱分析、摄像头检测等先进技术来诊断齿轮箱故障。
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修齿轮箱是风力发电机组中非常重要的一个组成部分,它起到传递风机机组运动和与发电机连接的作用。
由于齿轮箱工作环境的特殊性和长期工作的高负荷,它可能会遇到各种各样的故障。
本文将分析几种常见的齿轮箱故障以及相应的检修方法。
1.齿轮箱振动过大:振动过大是齿轮箱故障中最常见和最重要的问题之一、当齿轮箱振动过大时,会导致齿轮磨损加剧,同时也会对其他部件造成损害。
另外,振动过大还会影响系统的运行效率和可靠性。
检修方法:-检查齿轮箱支撑结构是否完好,并进行必要的修复或更换。
-检查齿轮箱内部的齿轮轴承是否磨损,如有需要及时更换。
-检查齿轮箱油液的质量和量是否符合要求,并及时更换。
-检查齿轮箱的齿轮间隙是否过大,如有需要及时调整。
2.齿轮磨损:齿轮箱中的齿轮长期工作,会导致齿轮表面磨损。
齿轮磨损不仅会影响齿轮传动的可靠性和效率,还会增加设备的噪音和振动。
检修方法:-检查齿轮箱内部的齿轮和齿轮轴承是否磨损严重,如有需要及时更换。
-检查齿轮箱的润滑系统是否正常工作,及时添加润滑剂。
-检查齿轮箱的齿轮间隙是否适当,如不适当需进行调整。
3.轴承故障:齿轮箱中的轴承是支撑齿轮和传递力的重要部件,长期工作会导致轴承磨损和损坏。
检修方法:-检查齿轮箱中的轴承是否磨损或损坏,如有需要及时更换。
-检查轴承安装是否正确,确保轴承在运行期间不会发生偏移或过紧。
4.油液问题:齿轮箱中的油液起到润滑和冷却作用,长期使用会导致油液老化和污染。
油液老化和污染会影响齿轮、轴承和密封件的寿命。
检修方法:-检查齿轮箱内部的油液质量和量是否正常,如有需要及时更换。
-定期清洗和更换油液过滤器,避免油液中的杂质对齿轮箱的影响。
5.密封问题:齿轮箱中的密封件是避免油液泄漏和防止外部杂质进入的重要部件,长期使用会导致密封件老化和损坏。
检修方法:-定期检查和更换齿轮箱的密封件,确保密封性能正常,避免油液泄漏和杂质进入。
总结:齿轮箱是风力发电机组中一个重要的组成部分,其故障会直接影响整个系统的运行效率和可靠性。
风力发电机组齿轮箱故障诊断风力发电机组是利用风能转换成机械能或电能的设备,其中齿轮箱是风力发电机组的重要组成部分之一。
齿轮箱承担着将风车旋转产生的低速大扭矩转换成高速小扭矩,从而满足发电机的运行要求。
由于齿轮箱处于高负荷、恶劣环境工作状态下,往往容易出现故障。
及时准确地诊断齿轮箱故障,对于风力发电机组的稳定运行和维护至关重要。
一、齿轮箱故障类型1.1 齿轮箱过热齿轮箱过热是风力发电机组常见故障之一,原因可能有:(1)润滑油温度过高;(2)齿轮轴承磨损导致摩擦力过大;(3)风能过大导致齿轮箱工作负荷过重;(4)冷却系统故障。
1.2 齿轮箱振动齿轮箱振动可能是由于以下原因导致的:(1)齿轮箱内部零部件松动;(2)齿轮损伤、断齿、磨损严重;(3)齿轮箱装配误差;(4)齿轮箱轴承损坏。
1.4 齿轮箱漏油齿轮箱漏油往往是由于以下原因造成:(1)密封件老化;(2)零部件损坏;(3)冷却系统故障。
二、齿轮箱故障诊断方法2.1 观察法通过观察齿轮箱的外部表面进行故障诊断,如果发现齿轮箱有明显的油渍、磨损痕迹、裂纹等现象,就说明齿轮箱出现了问题,需要进行进一步的维修或更换。
2.2 听声法借助听觉观察齿轮箱的运行状态,判断是否有异常的噪音。
如果发现齿轮箱有异常噪音,就说明齿轮箱可能存在故障,需要进一步检查或维修。
2.3 测振法利用振动仪对齿轮箱进行振动测试,通过振动信号的分析判断齿轮箱的状态。
如果发现齿轮箱振动异常,就需要进一步排除故障原因,进行维修或更换。
2.4 润滑油分析定期对齿轮箱中的润滑油进行化验分析,检测其中的金属颗粒、酸值、碱值、水分等指标,判断齿轮箱是否存在异常磨损、腐蚀、水分等问题,并及时采取相应的措施。
2.5 热像法利用热像仪对齿轮箱进行热像测试,观察齿轮箱在运行过程中的热量分布情况,判断齿轮箱是否存在过热或磨损等问题。
2.6 拆解检查当以上方法无法明确齿轮箱的故障原因时,可以进行拆解检查,仔细检查齿轮箱内部的各个部件,找出故障原因并进行修理或更换。