风电齿轮箱(增速机)基础知识简介
风电行星齿轮箱
第一级行星传动采用四行星轮柔性轴结构。在力的作用下,行星中心轴可以发生微量变形,通过弹性调整,使整个行星传动系统中各个行星轮的载荷分配趋于一致,保证行星轮系啮合精确平稳,行星轮系功率均匀分流,起到改善系统均载的目的。同时也降低了各零件加工、装配误差对系统传动的影响,从而提升了系统抗冲击载荷的能力,极大的提高了系统各部件安全系数,保证了其可靠性。
将常用的3行星轮设计为4行星轮,可以将单个行星轮的载荷由原来的1/3降低至1/4,较好的解决了三个行星轮因载荷过大造成齿轮和轴承过早失效的问题,同时提高了行星轮系的承载能力。
运用最先进的CAD/CAE软件对齿轮箱设计进行分析
首次考虑了3倍载荷的要求,防止了风场瞬间过高载荷影响齿轮箱的寿命。
按照ISO6336、AGMA6006等标准要求对齿轮箱传动系统进行齿轮接触疲劳强度;重零部件应力、固有频率进行计算;对静强度、疲劳强度、模态进行分析。
按照DIN /ISO 281增补4要求,对齿轮箱轴承进行寿命分析和优化设计。
利用载荷持续时间分布(LDD)对齿轮进行疲劳分析。利用有限元分析法计算轴在极端转矩(1806 kNm)载荷状况的应力。对齿轮箱轴承按照DIN /ISO 281增补4要求进行寿命分析。所有分析结果均满足设计要求。
设计中应用ROMAX齿轮微观几何优化软件模块来获得所有扭矩载荷工况下的接触斑点并对齿轮进行齿向和齿廓修形,从而避免边缘接触,以获得良好的接触斑点,并降低传动误差,减小噪声。
修形后不同载荷状况齿轮接触斑点图
之前一段时忙着一些个人的事情,一直没时间,这么晚回复网友uestclzl的一个帖子,很抱歉。以下写一下我对风电齿轮箱的一些认识,由于我也是自己摸索的,错误之处在所难免,欢迎大家指正。
风电机组齿轮箱
讲述人:孙振梁
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一、概述
在风力发电机组中, 在风力发电机组中,齿轮箱是重要的部 件之一,必须正确使用和维护, 件之一,必须正确使用和维护,以延长其 使用寿命。 使用寿命。齿轮箱主动轴与风轮轴及叶片 轮毂的链接必须紧固可靠。 轮毂的链接必须紧固可靠。输出轴若直接 与发电机链接时,应采用合适的联轴器, 与发电机链接时,应采用合适的联轴器, 最好是弹性联轴器, 最好是弹性联轴器,并应串连起保护作用 的安全装置。 的安全装置。齿轮箱轴线与相连接部分的 轴线应保证同轴, 轴线应保证同轴,其误差不得大于所选用 联轴器的允许值。 联轴器的允许值。
由于机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处, 由于机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处, 受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击, 受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击,常 年经受酷暑严寒和极端温差的影响, 年经受酷暑严寒和极端温差的影响,加之所处自然环境交 通不便,齿轮箱安装在塔顶的狭小空间内,一旦出现故障, 通不便,齿轮箱安装在塔顶的狭小空间内,一旦出现故障, 修复非常困难, 修复非常困难,故对其可靠性和使用寿命都提出了比一般 机械高得多的要求。例如对构件材料的要求, 机械高得多的要求。例如对构件材料的要求,除了常规状 态下机械性能外,还应该具有低温状态下抗冷脆性等特性; 态下机械性能外,还应该具有低温状态下抗冷脆性等特性; 应保证齿轮箱平稳工作,防止振动和冲击; 应保证齿轮箱平稳工作,防止振动和冲击;保证充分的润 滑条件,等等。对冬夏温差巨大的地区, 滑条件,等等。对冬夏温差巨大的地区,要配置合适的加 热和冷却装置。还要设置监控点, 热和冷却装置。还要设置监控点,对运转和润滑状态进行 遥控 。
二重齿轮箱使用维护说明书
96.9
恒星齿轮/传动齿轮转动 5.1
4.6
频率
轮齿啮合,传动齿轮级 1110
1020
传动主动齿轮轴转动频率 30
30
i. 滚柱轴承的激励频率
6/23
1.5MW风电增速机操作说明书
滚柱轴承可能存在的激励频率取决于每种齿轮装置类型。在下表 中,给出了每种轴承相应的频率。
f_in: 滚动体在内环上超过一个缺陷的(滚动)翻转频率。 f_out:滚动体在外环上超过一个缺陷的(滚动)翻转频率。 2*f_rolel:滚动体上一个损坏区域的(滚动)翻转频率。 f_cage:(轴承)保持架旋转频率,例如:当与齿顶高轻微接触时。 轴的转速频率
虑连接件的操作偏差(基础,转子轴,发电机轴)。 坐标系
发动机的偏移量按图 4-1 图示方向定义如下: • 正 x-方向:转子方向的纵向转子轴 • 正 y-方向:水平轴,朝转子左方 • 正 z-方向:垂直轴,朝上方向
图 4-1: 发动机的坐标示意图 扭矩臂
弹性轴承座套的扭矩臂在转子轴和齿轮装置传动轴的同一平面。
2/23
1.5MW风电增速机操作说明书
一 、 概 述 : 1.5MW 增速箱是用于风力发电机组中的增速装置,其工作效率
可达 97%以上。风电增速齿轮箱主要由箱体、空心输入轴、力矩支撑、 内齿圈、太阳轮、行星轮、齿轮、齿轮轴、轴承等零件组成。
风电设备基本结构知识
风机设备基础知识
一、风电场的组成及基本原理 (1)
二、风电集电线路 (8)
三、风电场选址 (12)
四、风速仪 (14)
五、风能资源参数的计算 (16)
一、风电场的组成及基本原理
风电场是指将风能捕获、转换成电能并通过输电线路送入电网的场所,由四部分构成:
1、风力发电机组
风力发电机是风电场的发电装置,其工作原理是风轮把风作用在桨叶上的力转化为自身的转速和扭矩,通过主轴一一增速箱一一联轴器一一高速轴把扭矩和转速传递到发电机,实现风能一机械能一电能的转换。
风力发电机由传动系统、偏航系统、刹车系统、支承系统、冷却润滑系统、电控系统等六个系统组成。
1.1传动系统
传动系统由桨叶、轮毂、主轴、轴承、轴承座、胀套、齿轮箱、联轴器、发电机组成。传动系统主要作用有三个:1、把风能转化成旋转机械能;2、传递扭矩,并增速达到发电机的同步转速;3、将旋转机械能转化成电能。
1.2偏航系统
偏航系统的作用是与控制系统相互配合,使机组风轮始终处于迎风状态,充分利用风能,提高机组的发电效率。提供必要的锁紧力矩, 以保障风机的安全运行。
回转支承内圈
刹车系统能使风力发电机组在发生故障或紧急情况下,能快速、平稳的制动停机。在运行情况下使机组保持稳定,不被侧风或绕流影响。刹车机构由三部分组成:叶片刹车(小叶片或变桨)、风轮刹车(低速、高速制动装置)、偏航刹车(盘式制动器)
1.4支承系统
支承系统包括塔架和基础两部分。
塔架作用是支承风力发电机组的机械部件,承受各部件作用在塔
架上的荷载。
基础作用是安装、支承风力发电机组,平衡运行过程中产生的各种载荷。
风电齿轮箱操作手册
1.5MW风电齿轮箱
操作维护手册
(审查稿)
通用减速机厂
目录
1.用途与结构 2
2.辅助装置 3
3.性能参数 6
4.安装 8
5.运行前的准备工作 9
6.起动 10
7.运行 11
8.故障原因与处理方法 13
9.维护 15
10.运输、储存 16
11.安全防护 17
12 易损件明细 18 1.用途与结构
该齿轮箱用于PWE1570/1577型风力发电机,其用途是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机,并通过齿轮箱齿轮副的增速作用使输出轴的转速提高到发电机发电所需的转速。
齿轮箱由两级行星和一级平行轴传动以及辅助装置组成。为了传动平稳和提高承载能力,齿轮采用斜齿并精密修形,外齿轮材料为渗碳合金钢,内齿轮为合金钢,一级行星架采用高合金铸钢材料,二级行星架和箱体采用高强度抗低温球墨铸铁。主轴内置于增速机,与第一级行星架过盈连接。齿轮箱通过弹性减震装置安装在主机架上。齿轮箱的轴向空心孔用于安装控制回路电缆。具体结构见图1。
图1
2 辅助装置
2.1润滑供油系统:润滑供油系统由泵-电机组、过滤器、阀及管路等组成,用于润滑系统所需的压力和流量,并控制系统的清洁度。其工作原理见图2。
油泵上的安全阀设定压力为10bar,以防止压力过高损坏系统元件。
当润滑油温度低或当过滤器滤芯压差大于4bar时,滤芯上的单向阀打开,液压油只经过50μ的粗过滤;当温度逐渐升高,滤芯压差低于4bar时,液压油经过10μ和50μ两级过滤。无论何种情况,未经过滤的液压油决不允许进入齿轮箱内各润滑部位。当油池温度低于30°C时,过滤器的压差发讯器报警信号无效;而当油池温度超过30°C时,当压差达到 3 bar时,此时报警信号才有效,必须在两天内更换清洁的滤芯。
风电增速箱一般结构及原理共35页文档
QT400
热处理工艺
调质 调质 渗碳淬火 调质 渗碳淬火 渗碳淬火 渗碳淬火 调质后氮化 渗碳淬火 渗碳淬火 渗碳淬火
硬化层深
1.0-1.2
1.2-1.5 1 1 0.3
0.7 1.0
表面粗糙 精度
度
0.8
4
0.8
4
0.8
4
1.6
4
0.8
4
0.8
4
0.8
4
0.8
4
0.8
4
0.8
4
0.8
4
调质 调质
1.6
4
1.6
4
退火
1.6
4
▪ 国产化的风电增速箱的材料及工艺要求
名称
材料
热处理工艺 表面硬度 硬化层深 芯部硬度 精度
主轴
42GrMoA 调质
25-32
5
内齿圈
42GrMoA 调质+氮化 HV700
0.3
28-38
6
行星轮
20MnCr5 渗碳淬火 58-62
1.0-1.2 30-38
常见增速箱的一般结构
▪ 德国弗兰德4280系列(642kw)增速箱结构
Ⅲ Ⅱ Ⅰ
Ⅲ Ⅰ Ⅱ
图1一级行星齿轮+二级平行轴圆柱齿轮传动的增速箱结构简图
风力发电机齿轮箱的设计
风力发电机组齿轮箱概述
第一节概述
风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件,其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低,远达不到发电机发电所要求的转速,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。根据机组的总体布置要求,有时将与风轮轮毂直接相连的传动轴(俗称大轴)与齿轮箱合为一体,也有将大轴与齿轮箱分别布置,其间利用涨紧套装置或联轴节连接的结构。为了增加机组的制动能力,常常在齿轮箱的输入端或输出端设置刹车装置,配合叶尖制动(定浆距风轮)或变浆距制动装置共同对机组传动系统进行联合制动。
由于机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处,受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击,常年经受酷暑严寒和极端温差的影响,加之所处自然环境交通不便,齿轮箱安装在塔顶的狭小空间内,一旦出现故障,修复非常困难,故对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械高得多的要求。例如对构件材料的要求,除了常规状态下机械性能外,还应该具有低温状态下抗冷脆性等特性;应保证齿轮箱平稳工作,防止振动和冲击;保证充分的润滑条件,等等。对冬夏温差巨大的地区,要配置合适的加热和冷却装置。还要设置监控点,对运转和润滑状态进行遥控。
不同形式的风力发电机组有不一样的要求,齿轮箱的布置形式以及结构也因此而异。在风电界水平轴风力发电机组用固定平行轴齿轮传动和行星齿轮传动最为常见。
如前所述,风力发电受自然条件的影响,一些特殊气象状况的出现,皆可能导致风电机组发生故障,而狭小的机舱不可能像在地面那样具有牢固的机座基础,整个传动系的动力匹配和扭转振动的因素总是集中反映在某个薄弱环节上,大量的实践证明,这个环节常常是机组中的齿轮箱。因此,加强对齿轮箱的研究,重视对其进行维护保养的工作显得尤为重要。第二节设计要求设计必须保证在满足可靠性和预期寿命的前提下,使结构简化并且重量最轻。通常应采用CAD优化设计,排定最佳传动方案,选用合理的设计参数,选择稳定可靠的构件和具有良好力学特性以及在环境极端温差下仍然保持稳定的材料,等等。
风力发电机的增速齿轮箱的设计
摘要
风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣,风电齿轮箱作为风电机组的核心部件,倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚,技术薄弱,特别是兆瓦级风电齿轮箱,主要依靠引进国外技术。因此,急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究,真正掌握风电齿轮箱设计制造技术,以实现风机国产化目标。
本文设计的是兆瓦级风力发电机组的齿轮箱,通过方案的选取,齿轮参数计算等对其配套的齿轮箱进行自主设计。
首先,确定齿轮箱的机械结构。选取一级行星派生型传动方案,通过计算,确定各级传动的齿轮参数。对行星齿轮传动进行受力分析,得出各级齿轮受力结果。依据标准进行静强度校核,结果符合安全要求。
其次,基于Pro/E参数化建模功能,运用渐开线方程及螺旋线生成理论,建立斜齿轮的三维参数化模型。
然后,对齿轮传动系统进行了齿面接触应力计算。先利用常规算法进行理论分析计算。关键词:风力发电,风机齿轮箱,结构设计,建模
Abstract
The rapid development of wind power industry lead to the prosperity of wind power equipment manufacturing industry.As the core component of wind turbine,the gearbox is received much concern from related industries and research institution both at home and abroad.However, due to the domestic research of gearbox for wind turbine starts late,technology is weak,especially in the gearbox for MW wind turbine,which mainly relied on the introduction of foreign technology.Therefore,it is urgent need to carry out independent development and research on MW wind power gearbox,and truly master the design and manufacturing technology in order to achieve the goal of localization.
风电齿轮箱
第二章 风能开发的意义
什么是风能?
Байду номын сангаас能就是空气的动能,是指风所负载的能量,风能的大小 决定于风速和空气的密度。
风能来源于何处?
风的能量是由太阳辐射能转化来的,太阳每小时辐射地球 的能量是174,423,000,000,000千瓦,换句话说,地球每 小时接受了1.74 x 10^17瓦的能量。风能大约占太阳提供 总能量的百分之一,二,太阳辐射能量中的一部分被地球 上的植物转换成生物能,而被转化的风能总量大约是生物 能的50~100倍。
第三章 风电齿轮箱的结构与工作原理
6 4 .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
z 6 1Xm4
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。
二重齿轮箱使用维护说明书
l 中间储存时,齿轮箱在露天存放必须用棚布或顶棚遮布。 l 齿轮箱安装基础要有足够的刚度。 四、 基本数据
MD70B MD77B
额定功率[kW]
1660
转速 [rpm]
n
f
1/min
Hz
转子
17,3
0,3
行星轴
73,6
1,2
恒星/传动齿轮 276,9
4,6
传动小齿轮
1800,0
30,0
齿轮齿激励频率
f
Hz
空心抡-行星齿
23,3
行星轴-恒星齿
96,9
传动齿轮级
1020,0
滚柱轴承的激励频率
7/23
1.5MW风电增速机操作说明书
n
f_in
1/min
Hz
17,3 10,452
最低值 10.00
9.10
额定值 19,04
源自文库
17,3
最高转速[rpm]
最高值 26
26
空载转速[rpm]
空载
0…2
额定转速[rpm]
1800
传动比
94.54
104.02
冷却[制冷]能力 [kW]
25
风电齿轮箱特点
1.风电齿轮箱的技术特点
风电齿轮箱在技术上有如下一些特点:
(1)服役条件严酷由于机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处,受无规律的变向、变负荷的风力作用及强阵风的冲击,常年经受酷暑严寒和极端温差的影响,加之所处自然环境交通不便,齿轮箱在狭小的机舱不可能像在地面那样具有牢固的机座基础,整个传动系的动力匹配和扭转振动的因素总是集中反映在某个薄弱环节上。大量的实践证明,这个环节常是机组中的齿轮箱。
(2)功率大主流风电机组已达到兆瓦级,丹麦的主流风机为2.0~3.0MW,美国主流风机为1.5MW,在2004年的汉诺威工博会上4.5MW的风电机组也已面世。
(3)速差大风力发电机组中的齿轮箱,其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机,并使其得到相应的转速。通常风轮的输入转速很低,约20r/min,远达不到发电机转子所要求的1500~1800r/min的转速,必须通过齿轮多级增速传动来实现。
(4)精度高齿轮箱内用作主传动的齿轮精度,外齿轮不低于5级(GB/T10095),内齿轮不低于6级。齿部的最终加工是采用磨齿工艺,尤其内齿轮磨齿难度甚高。
(5)使用寿命要求长由于自然环境条件恶劣,交通又不方便,齿轮箱在数十米高塔顶部的狭小空间内,安装和维修相当困难,所以要求使用寿命最少20年。
(6)可靠性要求高与使用寿命都提出了比一般机械高得多的要求。对构件材料,除了常规状态下力学性能外,还应该具有低温状态下抗冷脆性等特性:对齿轮箱,工作要平稳,防止振动和冲击等。设计中要根据载荷谱进行疲劳分析,对齿轮箱整机及其零件的设计极限状态和使用极限状态进行动力学分析、极限强度分析、疲劳分析,以及稳定性和变形极限分析。
风力发电机齿轮箱
902
1284
M30
1215
1735
M36
2127
3018
M42
3391
4831
M48
5145
7321
M52
6615
9408
M56
8232
11760
M60
9996
14308
M64
12348
17542
M68
14896
21168
12.9 级 36.3 74.5 128.4 203.8 310.7 431.2 617.4 833 1058 1568 2127 3695 5929 8918 11466 14308 17444 21364 25872
– 机组启动温度必须在油温⑩高于10℃.
– 电动泵③出口压力10bar,安全阀设定压力 16bar,出口油压过高超过16bar时,安全阀打开.
– 过滤器⑤最高工作压力16bar,安全阀设定压力 14bar,当过滤器⑤进口与出口压力差值超过 3.5bar时在油温⑩超过40℃时才测定,信号采集 至少90分钟,传感器发出信号且红灯亮绿灯表示 工作正常.
• 供油装置投入运行前,必须确认齿轮箱内部 清洁度达到ISO4406 17/15/12级,润滑油清 洁度等级达到ISO4406 17/15/12级.
3.3使用与维护
3.3.1首次启动时应注意油泵电机转向是否正 确.
风电齿轮箱调试与维护
箱的运行状态,及时发现并预警潜在故障。
自动化维护与修复技术
02
利用机器人、自动化工具和智能算法等手段,实现风电齿轮箱
的自动化维护和修复,提高运维效率和质量。
远程监控与管理系统
03
构建风电齿轮箱的远程监控与管理系统,实现远程故障诊断、
预测性维护等智能化管理功能。
环保节能要求下的发展策略
绿色制造与再制造技术
合的齿轮箱。
03 风电齿轮箱维护策略
定期检查与保养计划
01
制定详细的定期检查计 划,包括检查周期、检 查项目、检查方法等。
02
03
04
对齿轮箱的油位、油温、 油压等关键参数进行定期 检查,并记录相关数据。
定期对齿轮箱的紧固件、 密封件等进行检查,确保 其处于良好状态。
根据齿轮箱的运行情况,制 定相应的保养计划,包括换 油、清洗、更换滤芯等。
空载试验
在不带负载的情况下,启动齿轮箱, 检查运转是否平稳、无异常响声和 振动,确认各部件工作正常。
负载试验
逐步增加负载,观察齿轮箱运 转情况,检查各部件温升、噪 音和振动等是否符合要求。
性能测试
对齿轮箱的传动效率、承载能 力、温升性能等进行测试,记 录相关数据。
调试记录
详细记录调试过程中的各项数 据、异常情况和处理措施。
故障诊断与排除方法
01
风电齿轮箱日常维护及故障处理PPT
建立故障预警系统
实时监测
通过传感器和监测系统对风电齿轮箱的运行状态 进行实时监测,收集各项运行参数。
故障预警
根据收集到的运行参数,通过算法分析判断是否 存在故障隐患,及时发出预警信息。
快速响应
在接收到预警信息后,相关人员应迅速采取措施 进行处理,防止故障扩大。
提高操作与维护人员的技能水平
01
02
风电齿轮箱的分类与特点
分类
风电齿轮箱可以根据不同的分类 标准进行分类,如根据传动方式 可分为直驱式和双馈式;根据应 用规模可分为大型和小型等。
特点
风电齿轮箱具有高可靠性、高效 率、低噪音等特点,能够在恶劣 的环境下长期稳定运行,为风力 发电机组的稳定运行提供保障。
02
风电齿轮箱日常维护
风电齿轮箱的日常检查
案例二:某风电场齿轮箱维护经验分享
维护经验
某风电场在长期运营过程中,形成了 一套完善的齿轮箱维护流程。
维护措施
定期对齿轮箱进行油样分析,检查轴 承和齿轮的磨损情况,及时更换磨损 部件。
效果评估
通过实施这一维护流程,该风电场的 齿轮箱故障率显著降低,提高了风机 的可利用率。
经验推广
将这一维护经验分享给其他风电场, 促进风电行业的维护管理水平提升。
04
风电齿轮箱故障预防措施
提高设备质量与可靠性
选用优质材料和零部件
新能源风力发电机组传动系统
风力发电机齿轮箱简介
摘要
随着全球经济的迅速发展和人类生活水平的日益提高,对能源的需求越来越大,环境的破坏也渐趋严重,新能源的开发及利用是当今社会发展的必然趋势。风能作为一种清洁环保的绿色能源受到世界各国的青睐,而将风能转化为电能的装置--风力发电机的研究也是现在的一大热门主题。本文主要介绍了风力发电机传动系统的主要部分--齿轮箱,对其设计要求、结构类型、零部件进行了介绍,同时结合自身专业知识进对其工作环境、存在的失效故障问题进行了简单研究。
关键词:新能源;风力发电机;齿轮箱;工作环境;失效问题
ABSTRACT
With the rapid development of global economy and the increasing of human living standard, the demand for energy is more and more large, the destruction of the environment is also becoming more serious, thedevelopment of new energy and utilization is the inevitable trend of social development.Wind power as a kind of clean and environmental protection green energy is favored by countries around the world, and the device which changes wind energy into electrical energy--wind turbine, theresearch of it is now a hot topic. The paper mainly introduced the drive system of wind turbines--gearbox, the design requirements, structure types and main components of it are introduced. At the same time, according to the own professional knowledge,the work environment and the existing questionabout fault has been simply studied by according to the own professional knowledge.
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(四)可靠性
• 按照假定的寿命最少20年的要求,视载荷谱所列 载荷分布情况进行疲劳分析,对齿轮箱整机及其 零件的设计极限状态和使用极限状态进行极限强 度分析、疲劳分析、稳定性和变形极限分析、动 力学分析等。分析方法除一般推荐的设计计算方 法外,可采用模拟主机运行条件下进行零部件试 验的方法。 • 在方案设计之初必须进行可靠性分析,而在施工 设计完成后再次进行详细的可靠性分析计算,其 中包括精心选取可靠性好的结构和对重要的零部 件以及整机进行可靠性估算
风力发电增速箱的噪声标准为85dB(A)左 右。噪声主要来自各传动件,故应采取相应降低 噪声的措施: – 适当提高齿轮精度,进行齿形修圆,增加啮合 重合度; – 提高轴和轴承的刚度; – 合理布置轴系和轮系传动,避免发生共振; – 安装时采取必要的减振措施,将齿轮箱的机械 振动控制在GB/T8543规定的C级之内。
(二)效率
齿轮箱的效率可通过功率损失计算或在 试验中实测得到。功率损失主要包括齿轮 啮合、轴承摩擦、润滑油飞溅和搅拌损失、 风阻损失、其他机件阻尼等。齿轮箱的效 率在不同的工况下是不一致的。风力发电 齿轮箱的专业标准要求齿轮箱的机械效率 应大于97%,是指在标准条件下应达到的 指标。
(三)噪声级
设计要求
• • • • 设计载荷 效率 噪声级 可靠性
(一)设计载荷
• 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。 • 风力发电机组载荷谱是齿轮箱设计计算的基础。 载荷谱可通过实测得到,也可以按照JB/T10300 标准计算确定。当按照实测载荷谱计算时,齿轮 箱使用系数KA=1。当无法得到载荷谱时,对于三 叶片风力发电机组取KA=1.3。
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风电增速机基础知识简介
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一、概述
风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械 部件,其主要功用是将风轮在风力作用下所产生 的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通 常风轮的转速很低,远达不到发电机发电所要求 的转速,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。不同形式的风 力发电机组有不一样的要求,齿轮箱的布置形式 以及结构也因此而异。在风电界水平轴风力发电 机组用固定平行轴和行星齿轮传动最为常见。
二、齿轮箱的分类
风力发电机组齿轮箱的种类很多,按照 传统类型可分为圆柱齿轮增速箱、行星增 速箱以及它们互相组合起来的齿轮箱;按 照传动的级数可分为单级和多级齿轮箱; 按照转动的布置形式又可分为展开式、分 流式和同轴式以及混合式等等。
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三、设计要求
设计必须保证在满足可靠性和预期寿 命的前提下,使结构简化并且重量最轻。 通常采用CAD优化设计,排定最佳传动方 案,选用合理的设计参数,选择稳定可靠 的构件和具有良好力学特性以及在环境极 端温差下仍然保持稳定的材料,等等。
四、齿轮箱的主要零部件
铸件类:机体、扭力臂、行星架 齿轮和轴类:内齿圈、齿轮、轴 标准件类:轴承、螺栓
整机
机体
扭力臂
行星架
内齿圈
五、装配关系
六、装配清洁度
在风电齿轮箱的装配过程中要必须保证 清洁度