风电齿轮箱介绍课件
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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！
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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
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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：
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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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风电齿轮箱讲义[1]2
![风电齿轮箱讲义[1]2](https://img.taocdn.com/s3/m/ad4c3ef4f61fb7360b4c6589.png)
• 齿轮箱的结构原理图见上图。结构上采用行星— 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， 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， 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， 为主。第二级、第三级扭矩小得多，采用斜齿传 能有效的保证叶尖高压油通道。 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 首先，通过风带动叶片转动， 到输入轴（ ） 通过输入轴（ ） 到输入轴（1）上。通过输入轴（1）上的花键把 力矩传到行星架（ ） 行星架通过内齿圈（ ） 力矩传到行星架（2）上，行星架通过内齿圈（3） 行星轮（ ）和太阳轮（ ） 行星轮（4）和太阳轮（5）组成的行星传动传到 太阳轮（ ） 太阳轮（ ） 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（ ） 大齿轮（ ） 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（ ） 齿轮轴（ ） 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（ ） 通过轴上的大齿轮把力矩传到输出轴（8）上。输 出轴（ ） 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。 电机上，供发电机发电。
一、风电齿轮箱的传动结构类型与工作原理
6 4 .5
600KW齿轮箱 齿轮箱1 齿轮箱
600KW齿轮箱 齿轮箱2 齿轮箱
800KW齿轮箱 齿轮箱1 齿轮箱
800KW齿轮箱 齿轮箱2 齿轮箱
1000KW齿轮箱 齿轮箱
z 6 1Xm4
1500KW齿轮箱 齿轮箱
齿轮箱工作原理（ 齿轮箱为例） 齿轮箱工作原理（以600KW齿轮箱为例） 齿轮箱为例
风力发电机齿轮箱
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
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– 风冷器⑥工作压力25bar，最大允许流量 140L/min，风冷器⑥的风扇电机在油温＞60℃或 高速轴轴承温度⑾＞75℃时打开，油温回落至 50℃且高速轴轴承温度⑾＜70℃时，风冷器⑥的 风扇电机停止运转。
– 压力控制器⑦的压力监测范围为0.5-6bar，不在 此范围内时报警（油温70℃时压力要求≥0.5bar， 油温低于10℃时压力要求≤6bar），若压力＜ 0.5bar时，报警持续超过5秒则停机。
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3、润滑系统使用要求
• 润滑油牌号：Mobil SHC XMP 320 • 润滑系统由供油装置、过滤系统、油/风冷
却装置及中间连接管路组成。 • 控制原理图如图：
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3.1控制要求：
– 机组未启动时若油温⑩低于10℃时，电加热器 ②启动，电动泵③每隔30分钟启动工作5分钟。 油温⑩高于15℃，电加热器②停止加热，电动 泵③工作，机组启动。
M22
480.2
676.2
M24
617
872.2
M27
902
1284
M30
1215
1735
M36
2127
3018
M42
3391
4831
M48
5145
7321
M52
6615
9408
重齿风电齿轮箱知识演示文稿
。直径小、横向比
较长。
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。重心位置正好
在支撑轴线上，减
轻了齿轮箱的受力
和振动。
第7页，共69页。
一、齿轮箱基本认识
1、风电齿轮箱的结构
3）单级行星（半直驱）
目前我公司有的型号：
FLD1500F
第8页，共69页。
一、齿轮箱基本认识
他所有齿轮均为渗碳淬火硬齿面齿轮，渗碳淬火后磨齿，齿面硬度为60±2HRC，
精度5-6 GB10095。
根据等强度原则使各级传动中的承载能力大致相等，齿轮几何尺寸计算按照
GB1356进行计算。齿轮接触疲劳强度，弯曲疲劳强度按照GB3480渐开线圆柱齿轮
承载能力计算方法进行计算。
第14页，共69页。
一、齿轮箱基本认识
等）。随着国内轴承技术的逐步提高，将来齿轮箱的轴承国产化将会完全实现。
第21页，共69页。
一、齿轮箱基本认识
3、风电齿轮箱的轴承
轴承分类：
按载荷方向：向心轴承、推力轴承
按滚动体形态：球轴承
滚子轴承：圆柱滚子
圆锥滚子
球面滚子
滚针
第22页，共69页。
一、齿轮箱基本认识
3、风电齿轮箱的轴承
风电齿轮箱轴承主要类型
的流向。当油温低于45℃时，润滑油直接进入齿轮箱；当油温高于45℃时，温控阀开始动作，润滑
油经冷却器冷却后再进入到齿轮箱。在齿轮箱的入口和油泵的出口均装有压力传感器用于检测润
滑油的压力。
过滤器为双精度过滤，当温度低于+10°C 时由于粘度较低，或当过滤器滤芯压差大于4bar 时，
较长。
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。重心位置正好
在支撑轴线上，减
轻了齿轮箱的受力
和振动。
第7页，共69页。
一、齿轮箱基本认识
1、风电齿轮箱的结构
3）单级行星（半直驱）
目前我公司有的型号：
FLD1500F
第8页，共69页。
一、齿轮箱基本认识
他所有齿轮均为渗碳淬火硬齿面齿轮，渗碳淬火后磨齿，齿面硬度为60±2HRC，
精度5-6 GB10095。
根据等强度原则使各级传动中的承载能力大致相等，齿轮几何尺寸计算按照
GB1356进行计算。齿轮接触疲劳强度，弯曲疲劳强度按照GB3480渐开线圆柱齿轮
承载能力计算方法进行计算。
第14页，共69页。
一、齿轮箱基本认识
等）。随着国内轴承技术的逐步提高，将来齿轮箱的轴承国产化将会完全实现。
第21页，共69页。
一、齿轮箱基本认识
3、风电齿轮箱的轴承
轴承分类：
按载荷方向：向心轴承、推力轴承
按滚动体形态：球轴承
滚子轴承：圆柱滚子
圆锥滚子
球面滚子
滚针
第22页，共69页。
一、齿轮箱基本认识
3、风电齿轮箱的轴承
风电齿轮箱轴承主要类型
的流向。当油温低于45℃时，润滑油直接进入齿轮箱；当油温高于45℃时，温控阀开始动作，润滑
油经冷却器冷却后再进入到齿轮箱。在齿轮箱的入口和油泵的出口均装有压力传感器用于检测润
滑油的压力。
过滤器为双精度过滤，当温度低于+10°C 时由于粘度较低，或当过滤器滤芯压差大于4bar 时，
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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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
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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：
风力发电机齿轮箱
– 在总计运行10小时后，检查机座螺栓和各连接 部位螺栓，必要时予以紧固，检查所有可能的 泄漏点；检查油位，必要时补充润滑油。
3、润滑系统使用要求
• 润滑油牌号：Mobil SHC XMP 320 • 润滑系统由供油装置、过滤系统、油/风冷
却装置及中间连接管路组成。
• 控制原理图如图：
3.1控制要求：
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。
齿轮的故障特征预估障间的关系
四、风电齿轮箱的使用、维护和检查
• 以1500KW齿轮箱为例说明： 1 、运行前的检查： • 1.1安装完后，所有多余材料、工具、安装用的工
装设备都应拿走。 • 1.2连接螺栓是否拧紧。 • 1.3齿轮箱壳体的连接螺栓是否拧紧。 • 1.4手动盘车有无阻滞现象。 • 1.5油量是否达到油标刻度。从减速箱的通气帽处
表（一） 螺栓的拧紧力矩
螺栓
用扭力扳手的力矩 N.m
大小
8.8 级
10.9 级
M8
21
30.4
M10
3、润滑系统使用要求
• 润滑油牌号：Mobil SHC XMP 320 • 润滑系统由供油装置、过滤系统、油/风冷
却装置及中间连接管路组成。
• 控制原理图如图：
3.1控制要求：
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。
齿轮的故障特征预估障间的关系
四、风电齿轮箱的使用、维护和检查
• 以1500KW齿轮箱为例说明： 1 、运行前的检查： • 1.1安装完后，所有多余材料、工具、安装用的工
装设备都应拿走。 • 1.2连接螺栓是否拧紧。 • 1.3齿轮箱壳体的连接螺栓是否拧紧。 • 1.4手动盘车有无阻滞现象。 • 1.5油量是否达到油标刻度。从减速箱的通气帽处
表（一） 螺栓的拧紧力矩
螺栓
用扭力扳手的力矩 N.m
大小
8.8 级
10.9 级
M8
21
30.4
M10
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。
《风电场课件》up1.5mw齿轮箱部分
1.5MW齿轮箱的材料与制造工艺
01 材料
主要材料包括优质合金钢、不锈钢和铜等，根据 不同部位和功能选择合适的材料。
02 制造工艺
采用精密铸造、锻造、切削加工、热处理等工艺， 确保齿轮箱的制造精度和性能。
03 质量控制
制造过程中需进行严格的质量控制，确保每个环 节的工艺质量和产品的一致性。
1.5MW齿轮箱的性能参数与标准
海拔高度
考虑到海拔高度对空气密度和压力的影响，应选择适合高海拔地区 使用的齿轮箱型号。
风沙和盐雾环境
对于风沙和盐雾环境下的风场，应选择具有防沙和防盐雾功能的齿 轮箱型号，以确保其正常运转。
THANKS
感谢观看
《风电场课件》 up1.5mw齿轮箱部
分
目录
• 齿轮箱概述 • 1.5MW齿轮箱详解 • 齿轮箱的维护与保养 • 齿轮箱的优化与改进 • 风电场中齿轮箱的选型与配置
01
齿轮箱概述
齿轮箱的定义与功能
定义
齿轮箱是一种将动力由输入轴传递到输出轴的机械设备， 通过多级齿轮的传动实现减速或增速的功能。
功能
每日检查油位、油温和油质，确保齿轮箱润滑正 01 常。
检查齿轮箱各部件是否有异常声音或振动，及时 02 发现并处理。
检查冷却系统是否正常工作，确保齿轮箱温度在 03 正常范围内。
定期保养与维修
01 定期更换润滑油，清洗油过滤器，保持油路畅通。
02 检查齿轮、轴承等关键部件的磨损情况，及时修 复或更换。
02
1.5MW齿轮箱详解
1.5MW齿轮箱的结构与设计
01 结构
1.5MW齿轮箱主要由输入轴、主齿轮、从齿轮、 轴承和箱体等部分组成。
02 设计理念
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
风电齿轮箱讲解共55页PPT
风电齿轮箱讲解
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
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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。
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
14
14
齿轮箱铭牌
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
15
15
行星级
某1.5MW齿轮箱装配图
高速级
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
中间级
16
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
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
风电齿轮箱介绍
11
11
齿轮箱与电机联接方式
键联接
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
收缩盘联接
12
12
齿轮箱固定方式
弹性支撑轴联接
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
方块联接
13
13
齿轮箱铭牌
一般风电齿轮箱铭牌包含以下信息： 1、型号------------齿轮箱型号； 2、功率------------额定状态下齿轮箱的运行功率，非风机（发电机）功率； 3、速比------------齿轮箱的输出转速与输入转速的比值； 4、输入转速------额定状态下齿轮箱行星架的输入转速（叶片转速）； 5、输出转速------额定状态下齿轮箱高速轴的输出转速（发电机转速）； 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
风电齿轮箱介绍
9
9
紧凑型齿轮箱
半直驱齿轮箱的一个发展趋势，这种半直驱齿轮箱与电机设计成一体，以降低 齿轮箱重量，但对于齿轮箱的设计要求提高。
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
10
10
齿轮箱与主轴联接方式
收缩盘联接
一般用于3MW以下机型 无法满足更大功率机型的需求
法兰联接 可用于更大功率机型
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1、收缩盘联接 2、法兰联接
Hale Waihona Puke 齿轮箱与电机联接方式：1、键联接 2、收缩盘联接
齿轮箱固定方式：
1、弹性支持轴联接 2、方块联接
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
4
4
行星轮系介绍
行星轮系是只具有一个自由度的轮系，一个原动件即可确定执行件的运动。原动件通常为中心 轮（风电齿轮箱中一般指太阳轮）或者系杆（风电齿轮箱中一般指行星架），即与行星轮直接 接触的中心轮或系杆作为原动件带动行星齿轮，一方面行星轮绕着自身的轴线自转，另一方面 行星轮又随着系杆（行星架）绕一固定轴线回转。
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
17
中间级
中间轴叶片 侧轴承
花键轴叶片 侧轴承 太阳轮
2020/12/24
风电齿轮箱结构详细描述
风电齿轮箱介绍
中间轴电机 侧轴承
中间齿轮轴
中间级闷盖 箱体 花键轴电机侧轴承
花键轴 花键轴透 盖
管轴
管轴轴承
管轴透盖
18
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高速轴叶片侧 轴承
风电齿轮箱结构详细描述
中间轴叶片侧 轴承
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
高速轴叶片侧 轴承 高速轴透盖
甩油环
高速轴 齿轮
中间齿轮轴
中间轴电机侧 轴承
中间级闷盖
19
19
轴承
风电齿轮箱常用轴承类型：
1、短圆柱滚子轴承 NU 2、短圆柱滚子轴承NJ 3、单列满装圆柱滚子轴承NCF 4、双列满装圆柱滚子轴承NNCF 5、圆锥滚子轴承 6、四点接触球轴承 7、深沟球轴承 8、无外圈双列满装圆柱滚子轴承 9、球面滚子轴承
单列圆柱滚子轴承各种不同设计的轴承，主要区别在于挡边的布置。 NU型轴承在外圈的两侧带挡边，内圈无挡边。可允许轴相对于轴承座之间 在两个方向产生轴向位移。 NJ型轴承在外圈的两侧带挡边，内圈的一侧带挡边。因此可以在一个方向做 轴向定位。同时，NJ型轴承还可以承受一个方向上一定程度的轴向负荷。
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。
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风电齿轮箱介绍
5
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
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
20
20
轴承
1、短圆柱滚子轴承 NU 2、短圆柱滚子轴承NJ
单列圆柱滚子轴承的滚子与滚道为线接触轴承，可以承受很重的径向负荷。 同时，挡变结合滚子的特殊设计和表面处理，能产生良好的润滑效果与减少 摩擦，降低轴承的运行温度，因此适用于高速旋转。 该系列轴承是内圈和外圈可以分开的轴承。
中广核桥六第二风电场
2017年8月25日
风电齿轮箱介绍
风电齿轮箱简介
风电齿轮箱介绍
2
风力发电机结构图
双馈式风机
2020/12/24
永磁直驱式风机
风电齿轮箱介绍
3
3
风电主齿轮箱结构
齿轮箱结构：
1、一级行星两级平行级 2、两级行星一级平行级 3、带主轴齿轮箱 4、紧凑型齿轮箱（半直驱齿轮箱）
齿轮箱与主轴联接方式：
通常也叫半直驱齿轮箱，半直驱是兼顾有直驱和双馈风电机的特点。与双馈
机型比，半直驱的齿轮箱的传动比低；与直驱机型比，半直驱的发电机转速
高。这个特点决定了半直驱一方面能够提高齿轮箱的可靠性与使用寿命，同
时相对直驱发电机而言，能够兼顾对应的发电机设计，改善大功率直驱发电
机设计与制造条件。
2020/12/24
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
6
6
两级行星一级平行结构
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
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风电齿轮箱介绍
7
7
带主轴齿轮箱
2020/12/24
主轴安装在齿轮箱内部
风电齿轮箱介绍
8
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紧凑型齿轮箱
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。
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风电齿轮箱介绍
14
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齿轮箱铭牌
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风电齿轮箱介绍
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行星级
某1.5MW齿轮箱装配图
高速级
2020/12/24
风电齿轮箱介绍
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
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风电齿轮箱介绍
风电齿轮箱介绍
11
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齿轮箱与电机联接方式
键联接
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风电齿轮箱介绍
收缩盘联接
12
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齿轮箱固定方式
弹性支撑轴联接
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风电齿轮箱介绍
方块联接
13
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齿轮箱铭牌
一般风电齿轮箱铭牌包含以下信息： 1、型号------------齿轮箱型号； 2、功率------------额定状态下齿轮箱的运行功率，非风机（发电机）功率； 3、速比------------齿轮箱的输出转速与输入转速的比值； 4、输入转速------额定状态下齿轮箱行星架的输入转速（叶片转速）； 5、输出转速------额定状态下齿轮箱高速轴的输出转速（发电机转速）； 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
风电齿轮箱介绍
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9
紧凑型齿轮箱
半直驱齿轮箱的一个发展趋势，这种半直驱齿轮箱与电机设计成一体，以降低 齿轮箱重量，但对于齿轮箱的设计要求提高。
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风电齿轮箱介绍
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齿轮箱与主轴联接方式
收缩盘联接
一般用于3MW以下机型 无法满足更大功率机型的需求
法兰联接 可用于更大功率机型
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1、收缩盘联接 2、法兰联接
Hale Waihona Puke 齿轮箱与电机联接方式：1、键联接 2、收缩盘联接
齿轮箱固定方式：
1、弹性支持轴联接 2、方块联接
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风电齿轮箱介绍
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4
行星轮系介绍
行星轮系是只具有一个自由度的轮系，一个原动件即可确定执行件的运动。原动件通常为中心 轮（风电齿轮箱中一般指太阳轮）或者系杆（风电齿轮箱中一般指行星架），即与行星轮直接 接触的中心轮或系杆作为原动件带动行星齿轮，一方面行星轮绕着自身的轴线自转，另一方面 行星轮又随着系杆（行星架）绕一固定轴线回转。
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
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中间级
中间轴叶片 侧轴承
花键轴叶片 侧轴承 太阳轮
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风电齿轮箱结构详细描述
风电齿轮箱介绍
中间轴电机 侧轴承
中间齿轮轴
中间级闷盖 箱体 花键轴电机侧轴承
花键轴 花键轴透 盖
管轴
管轴轴承
管轴透盖
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高速轴叶片侧 轴承
风电齿轮箱结构详细描述
中间轴叶片侧 轴承
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风电齿轮箱介绍
高速轴叶片侧 轴承 高速轴透盖
甩油环
高速轴 齿轮
中间齿轮轴
中间轴电机侧 轴承
中间级闷盖
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轴承
风电齿轮箱常用轴承类型：
1、短圆柱滚子轴承 NU 2、短圆柱滚子轴承NJ 3、单列满装圆柱滚子轴承NCF 4、双列满装圆柱滚子轴承NNCF 5、圆锥滚子轴承 6、四点接触球轴承 7、深沟球轴承 8、无外圈双列满装圆柱滚子轴承 9、球面滚子轴承
单列圆柱滚子轴承各种不同设计的轴承，主要区别在于挡边的布置。 NU型轴承在外圈的两侧带挡边，内圈无挡边。可允许轴相对于轴承座之间 在两个方向产生轴向位移。 NJ型轴承在外圈的两侧带挡边，内圈的一侧带挡边。因此可以在一个方向做 轴向定位。同时，NJ型轴承还可以承受一个方向上一定程度的轴向负荷。
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。
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风电齿轮箱介绍
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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
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风电齿轮箱介绍
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轴承
1、短圆柱滚子轴承 NU 2、短圆柱滚子轴承NJ
单列圆柱滚子轴承的滚子与滚道为线接触轴承，可以承受很重的径向负荷。 同时，挡变结合滚子的特殊设计和表面处理，能产生良好的润滑效果与减少 摩擦，降低轴承的运行温度，因此适用于高速旋转。 该系列轴承是内圈和外圈可以分开的轴承。
中广核桥六第二风电场
2017年8月25日
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风电齿轮箱简介
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风力发电机结构图
双馈式风机
2020/12/24
永磁直驱式风机
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3
3
风电主齿轮箱结构
齿轮箱结构：
1、一级行星两级平行级 2、两级行星一级平行级 3、带主轴齿轮箱 4、紧凑型齿轮箱（半直驱齿轮箱）
齿轮箱与主轴联接方式：
通常也叫半直驱齿轮箱，半直驱是兼顾有直驱和双馈风电机的特点。与双馈
机型比，半直驱的齿轮箱的传动比低；与直驱机型比，半直驱的发电机转速
高。这个特点决定了半直驱一方面能够提高齿轮箱的可靠性与使用寿命，同
时相对直驱发电机而言，能够兼顾对应的发电机设计，改善大功率直驱发电
机设计与制造条件。
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风电齿轮箱介绍
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两级行星一级平行结构
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
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风电齿轮箱介绍
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带主轴齿轮箱
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主轴安装在齿轮箱内部
风电齿轮箱介绍
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紧凑型齿轮箱