歌美飒G58-850风机变桨系统部件损坏预防措施与方案

歌美飒G58-850风机变桨系统部件损坏预防措施与方案

发表时间：2019-03-14T14:47:37.400Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：董大勇[导读]

（大唐向阳风电有限公司 130012）

一、编制目的：

针对歌美飒G58-850风机变桨空心轴与三角法兰连接螺栓折断，变桨空心轴与三角法兰脱离；三角法兰因磨损出现喇叭口；变桨油缸失效；液压站比例阀损坏等问题，特编制本措施及方案。

二、编制依据：

Gamesa公司变桨距系统说明（代码：M5041001） Gamesa公司变桨距系统维护保养（代码：M5043001）三、适用范围：

双辽风场及洮南风场G58-850风机

四、变桨距系统原理

在风机并网、离网、限电、故障时，根据YUN、READY、PAUSED、STOP、EMERGENCY等级，PLC按照内部设置程序对比例阀（Y800）、变桨+油缸前油室进排油电磁阀（D210C）、变桨油缸后油室进排油电磁阀（D210A、D210B）线圈激励，变桨油缸活塞在液压油的压力下，带动变桨杆向轮毂方向或反方向直线运动。变桨杆与三角法兰连接，三角法兰与三支叶片根部连接，最终以凸轮形式带动叶片转动。

五、变桨距系统组成

图1 变桨距系统的主要组成部件

图2 变桨驱动杆和空心轴与三角法兰的连接

六、空心轴受力分析

F1：推力或者是拉力，由三角法兰施加； F2：扭力，由旋转的三角法兰施加； F3：支撑力：由三角法兰施加； F4：重力； F5：支撑力，由主轴内腔提供。

垂直方向，在任何工位，F3和F5的合力应与F4重力抵消。

水平方向，风机变桨过程中，变桨杆带动三角法兰前后运动，在三角法兰拉力或压力作用下，带动空心轴直线运动。

在旋转方向，由于叶轮转动，叶轮带动三角法兰旋转，三角法兰带动空心轴旋转，三角法兰对空心轴施加扭力。

以上受力分析，可以得出，正常情形下：

1、空心轴受力是由三角法兰传递而来；

2、空心轴不承担变桨中力的转换过程；

3、增加空心轴，是为前部三角法兰等部件提供刚性支撑，从而为变桨杆提供保护。

七、原因分析

1、风机并网、设备完好情况下，空心轴在运行工位0度左右工作，空心轴探出主轴25cm左右，这种位置由于空心轴大部在主轴腔内，是最稳定状态。限电情况下，单机调整功率，空心轴随三角法兰前出，而风机处于高速旋转状态，同时风的不稳定性，造成三个叶片受力不等，不均衡的作用力作用在三角法兰上，造成三角法兰、变桨空心轴与保护钢桶不处于同心位置，至使三角法兰外檐和保护缸筒法兰侧外檐受力过大，三角法兰内孔阶梯壁和保护缸筒变形，使变桨线性运动阻力增大，导致空心轴螺栓拉断。

2、液压站压力不足，变桨杆在响应时间内，调控不到位。风机频繁变桨，会增加变桨部件的工作频次，造成部件损坏。

3、变桨油缸活塞正常工作是在油缸内沿直线往复运动。液压站压力不足造成频繁的变桨，或者变桨轴承卡涩带动变桨油缸旋转，造成变桨油缸的损坏。

4、拐臂、导向杆锈蚀，在变桨时，运动受阻，也会造成空心轴连接螺栓的折断。

八、采取的措施

1、按照定检单，统计整理近两次定检的变桨蓄能器的压力值，对压力不达标的蓄能器进行充氮。

2、检查变桨轴承滚珠、滚道润滑情况，并进行润滑。对并滚珠、滚道失效的变桨轴承进行更换。在变桨杆前部划横线，做为变桨油缸活塞是否转动的标记。

3、检查石墨轴承（滑动轴承）的润滑情况，并进行润滑。

4、检查拐臂轴连接处、导向杆是否有锈蚀，按照定检要求进行润滑。

5、更换空心轴法兰处8颗M12*40内六角螺栓和8颗M12*65螺栓。

6、对三角法兰和空心轴完全脱开的风机，在三角法兰对向导向杆的侧面安装2个顶丝，以确保空心轴和三角法兰接触面，提高稳定性。如顶丝折断，再次脱开，更换三角法兰。其他部件，视损坏程度予以更换。

九、更换螺栓工作流程

1、87度锁止三角法兰；

2、拆开变桨油缸与齿轮箱法兰连接螺栓（M16*70）；

3、打开变桨轴承端盖（M6内六角螺栓）；

4、拆卸M36*2/W超级螺母。首先松开8个M10内六角螺栓，然后再松开超级螺母及其垫圈。松M10内六角螺栓不要一次拧松螺栓，应均匀的松开。工作前，在变桨杆头端划水平红线做为标记，以观察变桨杆转动。 5拆下变桨轴承与三角法兰的8颗M12*65连接螺栓，操作时，应拖住变桨轴承，防止变桨轴承掉下。 6拆下空心轴与空心轴法兰的8颗M12*40连接螺栓； 7测量空心轴与石墨轴承的间隙，要求最大间隙不能超0.5mm。 8更换新的8颗M12*40，以及8颗M12*65螺栓，紧固力矩72Nm； 9测量三角法兰与空心轴法兰间隙，标准为不超过0.1mm，如果超过0.1mm，应将空心轴推入三角法兰。并重新按项目8紧固力矩。

10变桨油缸与齿轮箱法兰的M16*70螺栓紧固，力矩为174Nm。 11回装超级螺母，交叉紧固超级螺母上8个内六角螺栓，第一次紧固至8.5Nm，最后一次紧固至12Nm。 12测试