风电齿轮箱结构原理及维护知识
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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)。
1. SL1500风电机组齿轮箱的概况2. SL1500风电机组齿轮箱的结构原理3. SL1500风电机组齿轮箱的附件一、齿轮箱的概况1. 安装于主机架2. 位于机舱中部偏叶轮部分3. 齿轮箱的重量约占机舱重量的1/21.1 基本参数1.2 结构特点主轴置于齿轮箱的部。
不需要现场主轴对中;主轴轴承采用稀油润滑,效果更好;大大减小了机舱的体积。
采用两极行星、一级平行轴机构传动。
提高了速比,降低了齿轮箱的体积。
采用先进的润滑与冷却系统,使每个润滑点都可以得到充分的润滑,确保了齿轮箱的使用寿命。
需要高转速 低转速将低转速的动能转化为高转速的动能 发电机 齿轮箱 叶轮1.3 齿轮箱的作用及工作过程1.3.1 齿轮箱的作用:将风轮的动能传递给发电机,并使其得到相应的转速。
1.3.2 齿轮箱的工作过程:风作用到叶片上,驱使风轮旋转。
旋转的风轮带动齿轮箱主轴转动并将动能输入齿轮副。
经过三级变速,齿轮副将输入的大扭矩、低转速动能转化成低扭矩、高转速的动能,通过联轴器传递给发电机。
发电机将输入的动能最终转化为电能并输送到电网。
1.4 风电机组中齿轮箱的工作概况环境条件恶劣:风大、砂尘、盐雾、潮湿、高温、严寒工作条件复杂:风速风向多变、强阵风、高空无人值守要求高可靠性、高效率、高安全性要求工作寿命长:二十年(175200小时)输入输出速比大加工制造要求高二.齿轮箱的结构原理2.1 箱体部分1.整个箱体分为4个部分。
2.满足轴承、轴、外部附件的安装并提供行星轮传动的外齿圈3. 通常采用球墨铸铁铸造而成2.1.1 风电机组中齿轮箱的载荷齿轮箱作为传递动力的部件,在运行期间同时承受动、静载荷。
其动载荷部分取决于风轮、发电机的特性和传动轴、联轴器的质量、刚度、阻尼值以及发电机的外部工作条件。
阻尼:在机械物理学中,指系统的能量的减小。
摩擦阻尼:摩擦阻力生热使系统的机械能减小。
辐射阻尼:周围质点的震动,能量逐渐向四周辐射。
刚度:受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力。
浅谈风力发电机组齿轮箱结构及故障分析摘要:风力发电机组的传动系统是风力发电系统中不可或缺的组成部分,它在将风能转化为电能的过程中扮演着至关重要的角色。
传动系统主要由主轴承、齿轮箱、联轴器组成。
其中齿轮箱是传动链系统中的关键部件之一,用于将风轮旋转的动能传递给发电机,从而产生电能。
它通常由多个齿轮组成,通过精确的传动比例来提高风轮转速,并将其转化为适合发电机工作的转速。
关键词: 风力发电齿轮箱故障分析引言:能源问题是当前社会发展的重要议题之一,清洁能源如风能正逐渐受到广泛关注和重视。
在风力发电机组中,齿轮箱作为关键的传动设备,其稳定运行对于确保风力发电机组的正常运转至关重要。
因此,本文将简要分析风力发电机组中齿轮箱的结构及故障诊断。
一、齿轮箱的结构齿轮箱是风力发电机组的重要组成部分,其主要功能是将风轮转动的低速运动转换成高速运动,以提供足够的转速和扭矩给发电机。
风力发电齿轮箱通常由输入轴、输出轴、齿轮组和润滑系统组成。
1.输入轴:输入轴是将风轮的低速旋转运动传递给齿轮组的部分,输入轴一般由高强度的合金钢制成,以承受高扭矩和高速运动的要求。
2.输出轴:输出轴是将齿轮组转动的高速运动传递给发电机的部分。
输出轴通常由输入轴延伸出来,也采用高强度的合金钢材料制造。
3.齿轮组:齿轮组是风力发电齿轮箱的核心部分,它由多个齿轮组成,通过齿轮之间的啮合来实现传动效果。
齿轮通常由合金钢制成,以承受高负载和高速度的工作要求。
齿轮组一般包括主轴齿轮、中间齿轮和输出齿轮。
主轴齿轮与输入轴相连,中间齿轮连接主轴齿轮与输出齿轮,输出齿轮与输出轴相连。
4.润滑系统:润滑系统是保证齿轮组正常运转的重要组成部分,它通常由油箱、油泵、油管和过滤系统组成,润滑油通过油泵被输送到齿轮组的运动部位,起到润滑和减少摩擦的作用,同时还可以冷却齿轮组,保持其正常工作温度。
二、齿轮箱的工作原理齿轮箱是一种常见的机械传动装置,它通过齿轮咬合来实现动力的传递和转换。
风电机组齿轮箱维护与维修的方法要求及注意事项1.1 简介1.1.1 功能齿轮箱是风机的核心部件,它将主轴传递过来的低速、大扭矩的机械能转换成高速、小扭矩的机械能,实现与发电机的参数匹配。
其外形图如下:1.1.2 原理齿轮箱通过涨紧套与主轴相连,经过两级行星齿轮和一级平行轴斜齿轮组成的三级传动系统增速后,由柔性联轴器将高速、小扭矩的旋转机械能传递给双馈式发电机。
其内部传动结构图如下:1.1.3齿轮箱数据传动比……………………………………………………………………100.746额定功率…………………………………………………………………1663 kW额定输入转速…………………………………………………………… 17.4 rpm额定输出转速…………………………………………………………… 1753 rpm 1.1.4结构名称图齿轮箱结构图如下:1、数显油压表2、润滑分配器3、出气孔4、齿轮箱前吊装孔5、涨紧套6、润滑泵出油口7、润滑滤清器8、润滑温控阀9、滤清器堵塞传感器 10、齿轮箱润滑泵 11、齿轮箱放油阀 12、热交换器 13、输出轴 14、输出轴制动盘 15、齿轮箱后部吊点16、齿轮箱前部吊点 17、齿轮箱加热器18、分配器19、润滑油管20、齿轮箱观察窗1.2 维护与维修注意:首次维护维修应在风机动态调试完毕且正常运行7——10天后进行;以后每6个月进行一次。
1.手册中的这些说明必须特别注意,目的是为了遵守规则、规章和说明并且维持恰当的工作程序;2. 每个操作人,必须提前阅读《齿轮箱使用手册》,并了解齿轮箱的安装、启动、运转和维护(检查、维修)具体内容,尤其是阅读《MY1.5s安全手册》。
所有操作必须严格遵守《MY1.5s安全手册》;3. 在所有安装、启动、运行、调整和维护的工作中,要遵守工作手册中给出的开关切断程序以及防止疏忽接通开关的措施;4. 禁止任何危及到齿轮箱安全的工作方法;1. 工作人员未经允许不得在齿轮箱上工作;6 操作者必须保证齿轮箱工作在理想状态下;7. 不允许任何影响到齿轮箱安全的改进措施;9. 所有齿轮箱内的维护工作必须在齿轮箱非工作状态下进行;10. 维护之后启动之前,确保所有的安全设施都到位;11. 在所有情况下,齿轮箱的操作都要有安全和事故预防措施;12. 维护和检修工作,必须由明阳风电公司或接受过明阳风电公司培训并得到认可的人员完成。
风电齿轮箱常见故障及处理摘要:风电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件,因此风电场运维人员熟练掌握常见故障分析处理方法,对降低风电机组受累时间,提高发电能力至关重要。
关键词:风电齿轮箱;故障;分析与处理1主齿轮箱基本结构介绍1.1 主齿轮箱(增速箱)、偏航齿轮箱(减速机)、变桨齿轮箱(减速机)1.2 主齿轮箱工作原理:风吹动叶片,叶片吹动轮毂,轮毂带动主轴,主轴驱动主齿轮箱,主齿轮箱的高速轴带动发电机转子转动,发电机发电,与电网并网发电2 主齿轮箱常见故障主齿轮箱设计使用寿命为20年,但是这是在理想条件下。
现实情况下,实际使用寿命可能与设计寿命会存在差异,而且由于使用方法、实际工况、维护条件等的不同,在齿轮箱运行过程中可能会出现故障。
2.1 渗漏油2.1.1空气滤清器是否通畅:若空气滤清器不通畅,则会造成齿轮箱内外部存在压力差,从而发生渗漏油故障。
2.1.2 各排油孔是否通畅:若油孔不通畅,则润滑油会在局部位置形成积累,从而出现渗漏油现象。
2.1.3 端盖处密封件损坏:端盖处密封件的主要作用就是防止润滑油从端盖处渗漏,若损坏,则必然导致齿轮箱渗漏油。
2.1.4 油压是否太大:检查润滑系统中溢流阀是否损坏。
2.1.5 箱体及端盖损坏:可检查是否有碰伤,螺栓是否有损坏。
2.1.6 液位:齿轮箱液位太高,导致渗漏现象,正常液位不得低于长形液位计的2/3,不得高于圆油标的1/2。
2.2 外部元器件损坏:由于使用工况及元器件设计使用寿命问题,可能造成元器件出现某些故障。
常见的易损元器件主要有以下几种:PT100、电加热器、压力表、液位传感器、压力传感器、油标2.3温度报警问题:可检查以下几个方面: PT100是否正常工作、喷油是否正常、高速轴对中有无问题、观测运行时齿轮箱的振动及噪音、检查温控阀是否损坏、检查冷却风扇清洁情况、检查齿轮箱内部情况2.4油标报警问题:可能为油位偏低,若油位正常依然报警,观察油标位置,若油浮沉底则可更换油浮或油位传感器,如果没有沉底但依然报警,则可检查控制系统。