几种风电齿轮箱详细结构PPT课件
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几种风电齿轮箱详细结构
齿轮的故障特征预估障间的关系
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一、风电齿轮箱的传动结构类型与工作原理
64.5
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1
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2
600KW齿轮箱1
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3
600KW齿轮箱2
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4
800KW齿轮箱1
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5
800KW齿轮箱2
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6
1000KW齿轮箱
z61Xm4
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7
1500KW齿轮箱
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8
齿轮箱工作原理（以600KW齿轮箱为例）
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9
二、齿轮、轴承润滑机理
• 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 度等原因使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。
.
11
.
12Βιβλιοθήκη 平行级齿轮的润滑.
13
三、风电齿轮箱的损坏类型及其判断
损坏部件 齿轮
轴承 轴 箱体 紧固件 油封
故障比例（%） 损坏表现形式
60
断齿、点蚀、胶合、磨损、疲
劳裂纹、其他
19
烧伤、滚珠脱出、保持架变形
10
断裂、磨损
7
变形、裂开
3
断裂
1
磨损
.
14
风电齿轮箱介绍
②、点蚀：在齿面啮合处，由于循环交变应力长期作用，当应力超过材料的接触疲劳极限，经过一定应 力循环次数后，先在节线附近的齿轮表面产生细微的疲劳裂纹,扩展后将导致小块金属剥落，产生 齿面点蚀。
7
风电齿轮箱介绍
2、齿轮失效的主要形式
③、剥落：点蚀扩展
8
风电齿轮箱介绍
2、齿轮失效的主要形式
④、胶合：局部温升、重载，润滑不够
②、油压低
19
风电齿轮箱介绍
谢谢！
20
4
风电齿轮箱介绍
2、齿轮失效的主要形式
①、断裂：热处理不到位，偏载、过载、严重冲击 ②、点蚀：表面裂纹扩张、磨粒、剥落 ③、磨损：金属微粒、灰尘、润滑 ④、胶合：局部升温及重载、润滑不足
5
风电齿轮箱介绍
2、齿轮失效的主要形式
①、断裂： 热处理不到位，偏载、过载、严重冲击
6
风电齿轮箱介绍
2、齿轮失效的主要形式
④、规范取油样的重要性
15
风电齿轮箱介绍
二、齿轮箱运维： 1、运维
⑤、齿面、轴承磨损分级：
16
风电齿轮箱介绍
二、齿轮箱运维： 1、故障消缺
①、误报油位低（老式南高齿、重齿）
17Байду номын сангаас
风电齿轮箱介绍
二、齿轮箱运维： 1、故障消缺
②、油温高/油温功率减小
18
风电齿轮箱介绍
二、齿轮箱运维： 1、故障消缺
①、螺栓及弹性支撑 清理） ②、空气过滤器 ③、润滑冷却系统（彻底
④、取油样（必须按要求）
⑤、齿面、轴承检查
12
风电齿轮箱介绍
二、齿轮箱运维： 1、运维
②、空滤（堵头或胶条是否取下）
13
7
风电齿轮箱介绍
2、齿轮失效的主要形式
③、剥落：点蚀扩展
8
风电齿轮箱介绍
2、齿轮失效的主要形式
④、胶合：局部温升、重载，润滑不够
②、油压低
19
风电齿轮箱介绍
谢谢！
20
4
风电齿轮箱介绍
2、齿轮失效的主要形式
①、断裂：热处理不到位，偏载、过载、严重冲击 ②、点蚀：表面裂纹扩张、磨粒、剥落 ③、磨损：金属微粒、灰尘、润滑 ④、胶合：局部升温及重载、润滑不足
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风电齿轮箱介绍
2、齿轮失效的主要形式
①、断裂： 热处理不到位，偏载、过载、严重冲击
6
风电齿轮箱介绍
2、齿轮失效的主要形式
④、规范取油样的重要性
15
风电齿轮箱介绍
二、齿轮箱运维： 1、运维
⑤、齿面、轴承磨损分级：
16
风电齿轮箱介绍
二、齿轮箱运维： 1、故障消缺
①、误报油位低（老式南高齿、重齿）
17Байду номын сангаас
风电齿轮箱介绍
二、齿轮箱运维： 1、故障消缺
②、油温高/油温功率减小
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风电齿轮箱介绍
二、齿轮箱运维： 1、故障消缺
①、螺栓及弹性支撑 清理） ②、空气过滤器 ③、润滑冷却系统（彻底
④、取油样（必须按要求）
⑤、齿面、轴承检查
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风电齿轮箱介绍
二、齿轮箱运维： 1、运维
②、空滤（堵头或胶条是否取下）
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几种风电齿轮箱详细结构
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齿轮轮齿 损伤原因
1. 疲 劳
1. 局部断齿
2. 过 载
3. 冲 击
1. 过 载
2. 磨 损
2. 润滑剂不洁
1. 齿面硬度低
3. 点 蚀
2. 过 载
3. 载荷不均
4. 胶 合
1. 供油不良 2. 齿轮精度低 3. 温度过高 4. 齿面硬度低
1. 疲 劳
5. 齿根疲劳裂纹
2. 过 载
3. 齿根圆角处热处
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10
• 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。原因有：
• 1、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。
• 2、现在风电齿轮箱功率越来越大，其功率 损耗也越来越大，因此飞溅润滑已经满足 不了冷却的作用。这是需要进行强制润滑。
• 下为润滑实例：（以1500KW齿轮箱为例）
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平行级齿轮的润滑类型及其判断
损坏部件 齿轮
轴承 轴 箱体 紧固件 油封
故障比例（%） 损坏表现形式
60
断齿、点蚀、胶合、磨损、疲
劳裂纹、其他
19
烧伤、滚珠脱出、保持架变形
10
断裂、磨损
7
变形、裂开
3
断裂
1
磨损
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• 上表中列举了齿轮箱中各类零件损坏的百 分比。由表可见，在齿轮箱中齿轮本身的 故障所占比重大，为60%。说明在齿轮传 动系统中齿轮本身的制造、装配质量及其 运行维护水平是关键问题。齿轮在机械加 工中是一种高度复杂的成形零件，而在高 速、重载下运行的齿轮，其工作条件又相 对比其他零部件恶劣。
一、风电齿轮箱的传动结构类型与工作原理
风机齿轮箱讲义课件
特点
工作原理
风机齿轮箱的工作原理是将风力通过风轮叶片转化为扭矩，再通过齿轮箱内部的齿轮传动系统将扭矩传递给发电机或其他机械装置，从而将风能转化为机械能。
齿轮传动系统
齿轮传动系统是风机齿轮箱的核心部分，包括行星齿轮、主轴齿轮和轴承等部件，通过这些部件的相互配合，实现扭矩的传递和转换。
水平轴风机齿轮箱是常见的一种类型，其风轮叶片与地面平行，转速相对较低，适用于中低风速地区。
确保工作区域安全，准备好所需的工具和材料，如螺丝刀、扳手、润滑油等。
准备工作
检查风机齿轮箱的基础是否平整、牢固，确保符合安装要求。
基础检查
按照说明书逐步组装风机齿轮箱的各个部件，确保每个部件都正确安装。
部件组装
将风机齿轮箱与风机的其他部分连接并固定，确保连接牢固、稳定。
连接与固定
始终遵循安全操作规程，确保工作人员的安全。
持续增长的市场需求
01
随着全球能源结构的转型和可再生能源的发展，风力发电行业将继续保持快速增长。作为风力发电机组的核心部件，风机齿轮箱的市场需求也将持续增长。
竞争格局的变化
02
随着技术的不断进步和市场需求的增长，风机齿轮箱行业的竞争格局将发生变化。具备技术创新能力和规模优势的企业将在竞争中占据优势地位。
定期向箱体内注入润滑油，保证齿轮和轴承的正常运转。
润滑油注入装置
03
CHAPTER
风机齿轮箱的维护与保养
检查风机齿轮箱的外观，确保没有异常的噪音、振动或泄漏。
每日检查
油位检查
清洁与紧固
确保油位在正常范围内，不足时及时补充。
定期清洁风机齿轮箱表面，并检查紧固件是否松动。
03
02
01
根据设备要求，定期更换润滑油。
工作原理
风机齿轮箱的工作原理是将风力通过风轮叶片转化为扭矩，再通过齿轮箱内部的齿轮传动系统将扭矩传递给发电机或其他机械装置，从而将风能转化为机械能。
齿轮传动系统
齿轮传动系统是风机齿轮箱的核心部分，包括行星齿轮、主轴齿轮和轴承等部件，通过这些部件的相互配合，实现扭矩的传递和转换。
水平轴风机齿轮箱是常见的一种类型，其风轮叶片与地面平行，转速相对较低，适用于中低风速地区。
确保工作区域安全，准备好所需的工具和材料，如螺丝刀、扳手、润滑油等。
准备工作
检查风机齿轮箱的基础是否平整、牢固，确保符合安装要求。
基础检查
按照说明书逐步组装风机齿轮箱的各个部件，确保每个部件都正确安装。
部件组装
将风机齿轮箱与风机的其他部分连接并固定，确保连接牢固、稳定。
连接与固定
始终遵循安全操作规程，确保工作人员的安全。
持续增长的市场需求
01
随着全球能源结构的转型和可再生能源的发展，风力发电行业将继续保持快速增长。作为风力发电机组的核心部件，风机齿轮箱的市场需求也将持续增长。
竞争格局的变化
02
随着技术的不断进步和市场需求的增长，风机齿轮箱行业的竞争格局将发生变化。具备技术创新能力和规模优势的企业将在竞争中占据优势地位。
定期向箱体内注入润滑油，保证齿轮和轴承的正常运转。
润滑油注入装置
03
CHAPTER
风机齿轮箱的维护与保养
检查风机齿轮箱的外观，确保没有异常的噪音、振动或泄漏。
每日检查
油位检查
清洁与紧固
确保油位在正常范围内，不足时及时补充。
定期清洁风机齿轮箱表面，并检查紧固件是否松动。
03
02
01
根据设备要求，定期更换润滑油。
风电齿轮箱介绍
行星轮系和差动轮系统称为周转轮系 [一个周转轮系由三类构件组成：一个系杆（行星架）、一 个或几个行星轮（目前主要为三个行星轮，部分载荷大的为四个行星轮，带柔性销的可具有更 多的行星轮）、一个或几个与行星轮相啮合的中心轮（目前主要为两个，一个太阳轮，一个齿 圈）]
行星轮系中，两个中心轮有一个固定（目前常见的为齿圈固定）；差动轮系中，两个中心轮都 可以动。目前国内外常见的风电齿轮箱主要为行星轮系结构，但也有部分厂家选用的为差动轮 系。因此本文主要介绍的是行星轮系结构。
行星轮系相对平行轴系的优点：结构紧凑、体积小、质量小、承载能力大、噪音小等； 行星轮系相对平行轴系的缺点：结构复杂、加工要求高、装配要求高等。
2020/5/4
a
5
一级行星两级平行结构
该种结构主要用于2MW以及2MW以下功率的风电齿轮箱，用一组 平行级代替行星级，可靠性高，但体积与重量大
2020/5/4
2020/5/4
a
14
齿轮箱铭牌
2020/5/4
a
15
行星级
某1.5MW齿轮箱装配图
高速级
2020/5/4
中间级
a
16
风电齿轮箱结构详细描述
行星级
收缩盘
扭力臂 喷油环
行星架
行星架叶片 侧轴承
行星架透盖
2020/5/4
a
箱体 齿圈 行星轮 销轴 行星轮轴承 行星架电机侧 轴承 喷油环 太阳轮
17
中广核桥六第二风电场
2017年8月25日
风电齿轮箱简介
a
2
风力发电机结构图
双馈式风机
2020/5/4
永磁直驱式风机
a
3
风电主齿轮箱结构
齿轮箱结构：
行星轮系中，两个中心轮有一个固定（目前常见的为齿圈固定）；差动轮系中，两个中心轮都 可以动。目前国内外常见的风电齿轮箱主要为行星轮系结构，但也有部分厂家选用的为差动轮 系。因此本文主要介绍的是行星轮系结构。
行星轮系相对平行轴系的优点：结构紧凑、体积小、质量小、承载能力大、噪音小等； 行星轮系相对平行轴系的缺点：结构复杂、加工要求高、装配要求高等。
2020/5/4
a
5
一级行星两级平行结构
该种结构主要用于2MW以及2MW以下功率的风电齿轮箱，用一组 平行级代替行星级，可靠性高，但体积与重量大
2020/5/4
2020/5/4
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齿轮箱铭牌
2020/5/4
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行星级
某1.5MW齿轮箱装配图
高速级
2020/5/4
中间级
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风电齿轮箱结构详细描述
行星级
收缩盘
扭力臂 喷油环
行星架
行星架叶片 侧轴承
行星架透盖
2020/5/4
a
箱体 齿圈 行星轮 销轴 行星轮轴承 行星架电机侧 轴承 喷油环 太阳轮
17
中广核桥六第二风电场
2017年8月25日
风电齿轮箱简介
a
2
风力发电机结构图
双馈式风机
2020/5/4
永磁直驱式风机
a
3
风电主齿轮箱结构
齿轮箱结构：
风机齿轮箱介绍课件
行星轮系介绍
该种结构主要用于 2MW 以及 2MW 以下功率的风电齿 轮箱，用一组平行级代替行星级，可靠性高，但体积与 重量大
一级行星两级平行结构
该种结构主要用于 2.5MW 以上功率的齿轮箱，承载能力 强，体积小，重量轻，直径小但横向长。 部分 2MW 以下齿轮箱也采用了该种结构
两级行星一级平行结构
润滑油主要技术指标
风电齿轮箱润滑油常规检测项目
外观、粘度、总酸值、水份、金属元素分析、 PQ 磨损指数、磨粒铁谱分析、清洁度等。
目前风电行业推荐的润滑油更换周期是三年。
润滑油清洁度
依据 ISO4406 标准，对风电齿轮箱润滑油进 行检测，检测有在线检测和离线检测两种方式， 采集油样点为过滤器之前（此时的油样为油池 油样）。风电齿轮箱润滑油清洁度要求：至少 为 ISO 4406 15/12 ，具体指标见下图。
下图中与润滑油清洁度等级对应的数字为每毫升油液中所含的颗粒数（上 限）。
内窥检查结构
一级行星两级平行级 a 、扭力臂 b 、箱体
扭力臂
主要观察行星级，包括齿圈，行星轮，太阳轮以及行星 轮轴承
齿轮箱铭牌
6 、重量 ------------- 一般指齿轮箱出厂前的重量，不含润滑油， 可能含收缩盘（如果发货时不含收缩盘，显示的重量则不含 收缩盘）； 7 、润滑油型号 --- 推荐的润滑油牌号，只有设计认可的润滑 油才允许使用；同时，也是齿轮箱出厂前试验所用的润滑油 牌号，更换其他允许的润滑油须经过一系列清洗； 8 、润滑油量 ------ 齿轮箱设计的润滑油量，能够满足齿轮箱 正常运行。 9 、序列号 ---------- 齿轮箱唯一的编号，通过编号可以查到齿 轮箱制造过程的数据； 10 、生产日期 ----- 齿轮箱的制造日期
风电机组齿轮箱PPT课件
3.1.4 润滑与冷却系统的工作过程
齿轮油温度范围-15ºC至 45ºC之间状态一：
刚开机油温较低的时候
齿轮油的温度较低，所 以齿轮油的黏度大，造成系 统内压力升高。如果此时系 统内压力高于10bar，那么 齿轮油通过溢流阀（安全阀） 直接流回齿轮箱，加速齿轮 油的循环，使油温迅速升高， 降低系统的压力。此时的回 路如左图红线所示。
齿轮箱
低转速 叶轮
将低转速的动能转化 为高转速的动能
齿轮箱
需要高转速 发电机
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. 安装于主机架内 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1/2 后端通过联轴器 与发电机相连
4. 轮系中均匀分布的几个行星轮共同承受载荷，行星轮公 转产生的离心惯性力与齿廓啮合处的径向力相平衡，使 受力状况较好，效率较高。
5. 传动比的合理分配。SL1500风机各级传动比在3--5之间。
2.4.1 齿轮箱齿面点蚀
轮齿受力后，齿面接触处将产生循环变化的接触应力， 在接触应力反复作用下，轮齿表层或次表层出现不规则的 细线状疲劳裂纹，疲劳裂纹扩展的结果，使齿面金属脱落 而形成麻点状凹坑，称为齿面疲劳点蚀，简称为点蚀。
压力继电器：是利用液体的压力来启闭电气触点的液压电气转换元 件。当系统压力达到压力继电器的调定值时，发出电信号给系统。
溢流阀：一种液压压力控制阀。在液压设备中主要起定压溢流作用 和安全保护作用。泵单元中 3bar/10bar/0.2bar溢流阀，分别是在压 力大于3bar和10bar的时候打开。0.2bar溢流阀防止回流。
大型风力发电机组齿轮箱常见结构分析-PPT精品文档
分析
• 行星架输入两级行星一级平行（扭转臂式）
风电齿轮箱
• 行星架输入两级行星一级平行（扭转臂式） 该形式齿轮箱为最常见类型，扭转臂与风 力发电机底盘通过弹性支撑连接。该结构 紧凑、弹性支承使齿轮箱整体有一定柔性， 不足之处是行星轮轴上轴承要求高，容易 失效
风电齿轮箱
• 行星架输入两级行星一级平行（联接法兰 式）
风力发电机组齿轮箱结构形式比 较分析
风电齿轮箱模型计算分析
设计design
载荷谱load
功率流power
齿轮分析gear
轴承分析bear
系统变形system
主要评审内容
齿轮静强度 行星轮系均载分析 齿轮齿根弯曲疲劳强度校核 齿轮齿面接触 疲劳强度度校核 轴的静强度校核 轴的疲劳强度校核 轴承载荷及寿命校核 重要零部件有限元分析
风电齿轮箱
• 行星架输入两级行星一级平行（联接法兰 式） 该结构形式的齿轮箱与常用齿轮箱区别在 于齿轮箱前端盖与机组底盘连接形式，法 兰螺栓连接的方式与扭转臂连接方式相比， 刚度要高，柔性要差，但该结构可以减轻 底盘振动对齿轮箱内部轴承与齿轮啮合的 影响
风电齿轮箱
• 齿圈输入两级行星一级平行
风电齿轮箱
• 齿圈输入两级行星一级平行 该结构常见于Renk系列，重点在于齿圈输 入，行星轮轴通过轴承连接到箱体上，该 结构的好处就是行星齿轮上轴承外圈与箱 体连接，改进了轴承工作环境，增加了轴 承的使用寿命；但不足是该结构加工精度 要求高。
一级行星两级平行
风电齿轮箱
• 一级行星两级平行 该结构同两级行星一级平行结构都是较常 见风电齿轮箱结构形式。该结构较两级行 星一级平行而言用一组平行齿轮代替一组 行星传动，从而降低了行星齿轮及轴承的 失效风险，增强了齿轮箱整体的可靠性； 不足之处在于增加体积与重量。
• 行星架输入两级行星一级平行（扭转臂式）
风电齿轮箱
• 行星架输入两级行星一级平行（扭转臂式） 该形式齿轮箱为最常见类型，扭转臂与风 力发电机底盘通过弹性支撑连接。该结构 紧凑、弹性支承使齿轮箱整体有一定柔性， 不足之处是行星轮轴上轴承要求高，容易 失效
风电齿轮箱
• 行星架输入两级行星一级平行（联接法兰 式）
风力发电机组齿轮箱结构形式比 较分析
风电齿轮箱模型计算分析
设计design
载荷谱load
功率流power
齿轮分析gear
轴承分析bear
系统变形system
主要评审内容
齿轮静强度 行星轮系均载分析 齿轮齿根弯曲疲劳强度校核 齿轮齿面接触 疲劳强度度校核 轴的静强度校核 轴的疲劳强度校核 轴承载荷及寿命校核 重要零部件有限元分析
风电齿轮箱
• 行星架输入两级行星一级平行（联接法兰 式） 该结构形式的齿轮箱与常用齿轮箱区别在 于齿轮箱前端盖与机组底盘连接形式，法 兰螺栓连接的方式与扭转臂连接方式相比， 刚度要高，柔性要差，但该结构可以减轻 底盘振动对齿轮箱内部轴承与齿轮啮合的 影响
风电齿轮箱
• 齿圈输入两级行星一级平行
风电齿轮箱
• 齿圈输入两级行星一级平行 该结构常见于Renk系列，重点在于齿圈输 入，行星轮轴通过轴承连接到箱体上，该 结构的好处就是行星齿轮上轴承外圈与箱 体连接，改进了轴承工作环境，增加了轴 承的使用寿命；但不足是该结构加工精度 要求高。
一级行星两级平行
风电齿轮箱
• 一级行星两级平行 该结构同两级行星一级平行结构都是较常 见风电齿轮箱结构形式。该结构较两级行 星一级平行而言用一组平行齿轮代替一组 行星传动，从而降低了行星齿轮及轴承的 失效风险，增强了齿轮箱整体的可靠性； 不足之处在于增加体积与重量。
风力发电机ppt课件
偏航驱动装置偏航驱动电动机一般选用转速较高体积小的电动机但由于偏航驱动所要求的输出转速又很低多采用多级行星轮系传动以实现大速比紧凑型传动的要求以满足偏航动作要偏航驱动电机偏航驱动电机偏航减速器偏航减速器21偏航制动装置风机机械液压系统对偏航刹车的控制偏航系统未工作时刹车片全部抱闸机舱不转动
1
目录
1
主轴起支承轮毂及叶片，传递扭矩到增 速器的作用，主轴轴承主要承受径向力， 其性能的好坏不仅对传递效率有影响， 而且也决定了主传动链的维护成本，所 以要求具有良好的调心性能、抗振性能
11
和运转平稳性。
风电机组齿轮箱
齿轮箱是风电机组传动系统中的主要部
件，需要承受来自风轮的载荷，同时要
承受齿轮传动过程产生的各种载荷。需
30
雷电保护装置
雷电保护爪主要由三部分组成，按照安装顺序从上到下 依次是垫片压板，碳纤维刷和集电爪。
31
雷电保护装置
雷电保护装置在变桨装 置中的具体位置见右图， 在大齿圈下方偏左一个 螺 栓 孔 的 位 置 装安第装位一置 个 工保作护原理爪，然后120度等分 安装另外两个雷电保护 爪。 雷电保护装置可以有效的将作用在轮毂和叶片上的电流通过集电爪导到地面，
偏航驱动部件一般由电动机、大速比减速机和开式齿轮传动副组成，通过法兰连接安
装在主机架上。
偏航驱动电机
根据传动比要求，偏航减速器通常需 要采用3-4级行星轮传动方案，继承了行星 齿轮传动平稳的优点。
偏航驱动电动 机一般选用转 速较高体积小 的电动机但由 于偏航驱动所
偏航减速器 21
偏航系统相关部件
偏航制动装置
最此后外风还机需采要用一机个械冗刹余车限 系位统开使关叶（轮用停于止95转°动限。
1
目录
1
主轴起支承轮毂及叶片，传递扭矩到增 速器的作用，主轴轴承主要承受径向力， 其性能的好坏不仅对传递效率有影响， 而且也决定了主传动链的维护成本，所 以要求具有良好的调心性能、抗振性能
11
和运转平稳性。
风电机组齿轮箱
齿轮箱是风电机组传动系统中的主要部
件，需要承受来自风轮的载荷，同时要
承受齿轮传动过程产生的各种载荷。需
30
雷电保护装置
雷电保护爪主要由三部分组成，按照安装顺序从上到下 依次是垫片压板，碳纤维刷和集电爪。
31
雷电保护装置
雷电保护装置在变桨装 置中的具体位置见右图， 在大齿圈下方偏左一个 螺 栓 孔 的 位 置 装安第装位一置 个 工保作护原理爪，然后120度等分 安装另外两个雷电保护 爪。 雷电保护装置可以有效的将作用在轮毂和叶片上的电流通过集电爪导到地面，
偏航驱动部件一般由电动机、大速比减速机和开式齿轮传动副组成，通过法兰连接安
装在主机架上。
偏航驱动电机
根据传动比要求，偏航减速器通常需 要采用3-4级行星轮传动方案，继承了行星 齿轮传动平稳的优点。
偏航驱动电动 机一般选用转 速较高体积小 的电动机但由 于偏航驱动所
偏航减速器 21
偏航系统相关部件
偏航制动装置
最此后外风还机需采要用一机个械冗刹余车限 系位统开使关叶（轮用停于止95转°动限。
风电齿轮箱讲义图纸
2、现在风电齿轮箱功率越来越大，其功率损耗也越来越大，因此飞溅润滑已经满足不了冷却的作用。 如果发现外表面有腐蚀，必须立刻按照覆盖层说明书对该部件进行处理。
z61Xm4
1500KW齿轮箱
齿轮箱工作原理（以600KW齿轮箱为例）
• 齿轮箱的结构原理图见上图。结构上采用行星— 平行轴混合传动的紧凑结构；低速级转速低，扭 矩大，采用行星传动，且主要以太阳轮浮动均载 为主。第二级、第三级扭矩小得多，采用斜齿传 动，能有效的保证叶尖高压油通道。其具体原理 为：首先，通过风带动叶片转动，叶片把转速传 到输入轴（1）上。通过输入轴（1）上的花键把 力矩传到行星架（2）上，行星架通过内齿圈（3） 行星轮（4）和太阳轮（5）组成的行星传动传到 太阳轮（5）上，太阳轮（5）通过另一端的花键 把力矩传到大齿轮（6）上，大齿轮（6）通过齿 轮传动把力矩传到齿轮轴（7）上，齿轮轴（7） 通过轴上的大齿轮把力矩传到输出轴（8）上。输 出轴（8）通过输出轴轴伸端把力矩和转速传到发 电机上，供发电机发电。
路加热系统由用户自备，箱体上预留有安 装接口,该接口与旁路过滤装置接口共用。
4、齿轮箱维护
4.1 检查螺栓和螺母是否紧固 • 所有在表（一）中列出的螺栓联接必须检查是否紧
固。在表（一）中包括这些螺栓的相关数据，例如 扭矩和扳手尺寸。 • 并不是所有的螺栓都需要一一检查，要检查的数目 在表中也有指出。 • 如果在齿轮箱中重复出现相同规格的螺栓，那么在 表中只列出一次。 • 检查螺栓联接必须使用经过校正的扭力扳手和液压 扳手。 • 如果被检查的螺栓数目少于实际数目，那么在这些 检查过的螺栓上必须作标记，下次检查其它的螺栓。 • 如果在检查的螺栓中有一个因松动而达不到指定扭 矩，那么所有的螺栓都必须检查。
平行级齿轮的润滑
z61Xm4
1500KW齿轮箱
齿轮箱工作原理（以600KW齿轮箱为例）
• 齿轮箱的结构原理图见上图。结构上采用行星— 平行轴混合传动的紧凑结构；低速级转速低，扭 矩大，采用行星传动，且主要以太阳轮浮动均载 为主。第二级、第三级扭矩小得多，采用斜齿传 动，能有效的保证叶尖高压油通道。其具体原理 为：首先，通过风带动叶片转动，叶片把转速传 到输入轴（1）上。通过输入轴（1）上的花键把 力矩传到行星架（2）上，行星架通过内齿圈（3） 行星轮（4）和太阳轮（5）组成的行星传动传到 太阳轮（5）上，太阳轮（5）通过另一端的花键 把力矩传到大齿轮（6）上，大齿轮（6）通过齿 轮传动把力矩传到齿轮轴（7）上，齿轮轴（7） 通过轴上的大齿轮把力矩传到输出轴（8）上。输 出轴（8）通过输出轴轴伸端把力矩和转速传到发 电机上，供发电机发电。
路加热系统由用户自备，箱体上预留有安 装接口,该接口与旁路过滤装置接口共用。
4、齿轮箱维护
4.1 检查螺栓和螺母是否紧固 • 所有在表（一）中列出的螺栓联接必须检查是否紧
固。在表（一）中包括这些螺栓的相关数据，例如 扭矩和扳手尺寸。 • 并不是所有的螺栓都需要一一检查，要检查的数目 在表中也有指出。 • 如果在齿轮箱中重复出现相同规格的螺栓，那么在 表中只列出一次。 • 检查螺栓联接必须使用经过校正的扭力扳手和液压 扳手。 • 如果被检查的螺栓数目少于实际数目，那么在这些 检查过的螺栓上必须作标记，下次检查其它的螺栓。 • 如果在检查的螺栓中有一个因松动而达不到指定扭 矩，那么所有的螺栓都必须检查。
平行级齿轮的润滑
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一、风电齿轮箱的传动结构类型与工作原理
64.5
600KW齿轮箱1
600KW齿轮箱2
800KW齿轮箱1
800KW齿轮箱2
1000KW齿轮箱
z61Xm4
1500KW齿轮箱
齿轮箱工作原理（以600KW齿轮箱为例）
二、齿轮、轴承润滑机理
• 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 度等原因使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。
平行级齿轮的润滑
三、风电齿轮箱的损坏类型及其判断
损坏部件 齿轮
轴承 轴 箱体 紧固件 油封
故障比例（%） 损坏表现形式
60
断齿、点蚀、胶合、磨损、疲
劳裂纹、其他
19
烧伤、滚珠脱出、保持架变形
10
断裂、磨损
7
变形、裂开
3
断裂
1
磨损
• 上表中列举了齿轮箱中各类零件损坏的百 分比。由表可见，在齿轮箱中齿轮本身的 故障所占比重大，为60%。说明在齿轮传 动系统中齿轮本身的制造、装配质量及其 运行维护水平是关键问题。齿轮在机械加 工中是一种高度复杂的成形零件，而在高 速、重载下运行的齿轮，其工作条件又相 对比其他零部件恶劣。
• 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。原因有：
• 1、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。
• 2、现在风电齿轮箱功率越来越大，其功率 损耗也越来越大，因此飞溅润滑已经满足 不了冷却的作用。这是需要进行强制润滑。
• 下为润滑实例：（以1500KW齿轮箱为例）
齿轮轮齿 损伤原因
1. 疲 劳
1. 局部断齿
2. 过 载
3. 冲 击
1. 过 载
2. 磨 损
2. 润滑剂不洁
1. 齿面硬度低
3. 点 蚀
2. 过 载
3. 载荷不均
4. 胶 合
1. 供油不良 2. 齿轮精度低 3. 温度过高 4. 齿面硬度低
1. 疲 劳
5. 齿根疲劳裂纹
2. 过 载
3. 齿根圆角处热处
理或加工缺陷
图示为齿轮主要故障形式及其原因
不能运转
1．齿 轮 轮 齿 2．齿 轮 轮 体 3．轴、联轴节、键
1．断 齿 2．严重胶合 3．杂物进入 1．齿圈断裂 变形损坏 1．损 伤
4．轴 承
5．齿 轮 箱 6．动 力 源 7．其 它
1．烧 伤 2．滚柱脱落 3．杂物进入 严重损伤、变形 故障不能运转 轴承、联轴节损坏
齿轮的故障特征预估障间的关系
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600KW齿轮箱2
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800KW齿轮箱2
1000KW齿轮箱
z61Xm4
1500KW齿轮箱
齿轮箱工作原理（以600KW齿轮箱为例）
二、齿轮、轴承润滑机理
• 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 度等原因使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。
平行级齿轮的润滑
三、风电齿轮箱的损坏类型及其判断
损坏部件 齿轮
轴承 轴 箱体 紧固件 油封
故障比例（%） 损坏表现形式
60
断齿、点蚀、胶合、磨损、疲
劳裂纹、其他
19
烧伤、滚珠脱出、保持架变形
10
断裂、磨损
7
变形、裂开
3
断裂
1
磨损
• 上表中列举了齿轮箱中各类零件损坏的百 分比。由表可见，在齿轮箱中齿轮本身的 故障所占比重大，为60%。说明在齿轮传 动系统中齿轮本身的制造、装配质量及其 运行维护水平是关键问题。齿轮在机械加 工中是一种高度复杂的成形零件，而在高 速、重载下运行的齿轮，其工作条件又相 对比其他零部件恶劣。
• 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。原因有：
• 1、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。
• 2、现在风电齿轮箱功率越来越大，其功率 损耗也越来越大，因此飞溅润滑已经满足 不了冷却的作用。这是需要进行强制润滑。
• 下为润滑实例：（以1500KW齿轮箱为例）
齿轮轮齿 损伤原因
1. 疲 劳
1. 局部断齿
2. 过 载
3. 冲 击
1. 过 载
2. 磨 损
2. 润滑剂不洁
1. 齿面硬度低
3. 点 蚀
2. 过 载
3. 载荷不均
4. 胶 合
1. 供油不良 2. 齿轮精度低 3. 温度过高 4. 齿面硬度低
1. 疲 劳
5. 齿根疲劳裂纹
2. 过 载
3. 齿根圆角处热处
理或加工缺陷
图示为齿轮主要故障形式及其原因
不能运转
1．齿 轮 轮 齿 2．齿 轮 轮 体 3．轴、联轴节、键
1．断 齿 2．严重胶合 3．杂物进入 1．齿圈断裂 变形损坏 1．损 伤
4．轴 承
5．齿 轮 箱 6．动 力 源 7．其 它
1．烧 伤 2．滚柱脱落 3．杂物进入 严重损伤、变形 故障不能运转 轴承、联轴节损坏
齿轮的故障特征预估障间的关系
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