某风电机组齿轮箱主轴断裂原因分析
风电机组齿轮箱故障分析报告
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振动监测分析
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振动监测分析
从数据结果推算
太阳轮轴转速=45 r/min 中间轴转速=330 r/min 输出轴转速=930 r/min
结合监测记录,输出轴转速为984 r/min ,由于风力 机组处于低负载运行状态,转速变化快,认为两个 结果一致;
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其他检查
控制系统检查时发现:
在10m/s风速下PITCH AND BRAKE测试中设定变桨值 为30°和转速达到570rpm时风力机组发出Gene-Rotor Discrepancy(转速不匹配)故障两次;
CCU X111(Encoder)端子排01端子接线松动;
紧固端子排接线后在重复RPM TEST时通过测试, 机组未报故障;
PLC为了使转速达到预先设定值,就会控制 变桨驱动装置不断修正桨角变化,这样就引 起变桨液压缸活塞前后油压反复变化,促使 活塞带动变桨杆在缸体内快速往复运动;
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故障分析
变桨杆前端与轮毂内的三脚架相连,当变桨 杆快速运动时,以三脚架为固定支点推动液 压缸向前、后运动;液压缸也相应推动变桨 杆向前、后运动,液压缸的前后运动趋向带 动齿轮箱外壳前后轴向窜动,引起整个机舱 振动并伴随巨大的异音。
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总结
由于控制系统CCU X111(Encoder)端子 排01端子接线松动,使PLC采集到叶轮转速 和发电机转速有偏差,PLC为了使转速达到 预先设定值,控制变桨机构频繁变桨、修正 桨角达到设定的目标值,引起变桨液压缸活 塞前、后油压反复变化,促使活塞带动变桨 杆在缸体内快速往复运动,引起齿轮箱及整 个机舱振动并伴随巨大的异音。
风电机组齿轮箱高速轴断齿原因分析
风电机组齿轮箱高速轴断齿原因分析摘要:在碳达峰、碳中和的等国家新政策的推动下,国内风力发电装机容量持续增长。
同时,随着风力涡轮机运行时间的增加,离心风机设备的故障率不断上升,离心风机的运行和维护问题日益突出。
风机齿轮箱是连接离心风机主轴轴承和发电机的关键旋转部件。
其主要功能是将叶轮在风速作用下形成的驱动力传递给发电机组,使其获得相对速比。
由于风机齿轮箱工作环境恶劣,负载相对复杂。
因此,减速器中的关键部件,如传动齿轮、滚动轴承、旋转轴等存在许多无效问题。
其中,断齿是减速器最严重的无效方式,这将立即导致离心风机停机,从而危及生产率,并继续造成非计划的更换和维护成本。
关键词:风电机组;齿轮箱;高速轴断齿;原因;措施1机组故障概况某风电机组齿轮箱高速轴在运行16000h时发现齿轮箱异常,停机解体后发现高速轴的齿面断裂。
高速轴材料为DIN17210—1986中的17CrNiMo6,符合标准,该材料经过渗碳淬火热处理,有效硬化层深度要求不小于1.47mm。
机组为1500kW、三叶片、水平轴、上风向、变速变桨恒频的双馈机组,齿轮箱为一级行星两级平行结构的齿轮箱。
2失效原因分析2.1宏观检查依据GB/T3481-1997对高速轴样品进行损伤定性,检查发现,样品20个齿面存在载荷不均现象,受力侧均存在明显磨损痕迹,其中电机侧齿面的磨损程度明显比对侧严重;样品除齿面整体磨损外,主要存在齿端折断和剥落2类损伤形貌;齿端折断位于1个齿靠近电机侧端部,发生断裂部位齿长约57mm;剥落损伤位于紧邻断齿的齿面和与断齿相邻的齿面。
高速轴样品的主要实测尺寸有:高速轴总长约1070mm,共有20个齿,齿沿轴向长约195mm,沿齿向长205mm;齿高约18mm,齿间距约26mm。
2.2材料化学成分分析从高速中间轴的断裂位置提取了部分样品,并利用EMGA-930氧氮氢联测仪以及固定式金属光谱仪分析了该样品。
在不计算热处理等情况影响的前提下。
浅谈风力发电机组齿轮箱结构及故障分析
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。
风力发电机齿轮箱轮齿断裂原因分析
风力发电机齿轮箱轮齿断裂原因分析摘要:风能变化是风力发电机的主要部件之一,刀具是旋转齿轮箱最常用的部件,其工作状态直接影响到整个材料的工作状态,齿轮的主要失效形式是齿面磨损,齿面接触疲劳、齿面塑性变形及齿面弯曲断裂,因此,研究风机齿面断裂的原因,提高风机的整体性能具有重要意义,提高风力发电机使用寿命,降低风力发电机维护成本。
关键词:风力发电机;齿轮箱轮齿;断裂原因1. 风力发电机齿轮箱轮齿断裂的原因1)随机断裂通常是由于轮齿缺陷、点蚀、剥落或其他应力集中源在该处形成过高局部应力集中引起的。
2)夹杂物、细微磨削裂纹等轮齿缺陷在交变应力作用下,裂纹不断扩展导致轮齿随机断裂。
3)不当热处理造成的过高残余应力也能引起轮齿的局部断裂。
4)载荷过大,或轮齿修形不到位,引起啮入冲击载荷过大,都会造成随机断裂。
5)轮齿偏载造成的齿面损伤会引起轮齿腰部或轮齿根部的随机断裂。
6)较大的异物进入啮合处也会使局部轮齿断裂。
2. 风力发电机齿轮箱轮齿断裂原因分析过程和结果2.1材料力学性能测试结果在斜齿段的1/2轴半径位置,沿纵向制取3根棒状拉伸试样(?10mm)和3个V型冲击试样(10mm×10mm×55mm),在轮齿心部取2根棒状拉伸试样(?5mm)。
研究得知,中间轴材料的规定塑性延伸强度略低于技术要求下限,其他指标满足技术要求,材料室温冲击吸收功满足技术要求;轮齿心部材料的拉伸性能满足技术要求。
2.2宏观形貌分析图1为断齿中间轴宏观形貌照片。
可见,轴上共有3条轮齿发生断裂,分别编号为1、2、3。
图1齿轮轴宏观形貌其中断口1和断口2形貌类似,整个断齿上都观察不到明显的塑性变形,面积较大的断面上可见清晰的贝纹状疲劳弧线,断口断裂方向与齿面夹角约为70°,结合轮齿受力情况,判断该断口为交变弯曲应力作用下的疲劳断口。
断口1、断口2主起裂源均位于距离右侧端面90mm的位置,两个断口的起裂源均位于齿腰位置,疲劳裂纹在交变弯曲载荷作用下向两侧和对面扩展,疲劳断口的瞬断区面积很小,表明轮齿所受循环应力不大。
风电齿轮箱的故障分析、维护与保养
风电齿轮箱的故障分析、维护与保养九类常见的故障第一、我们可以看到是齿轮的损伤第二、轴承损伤第三、钢体的开裂第四、锈蚀第五、渗漏油第六、螺栓断裂第七、机械泵损坏第八、异响和振动第九、油温和油压的异常在齿轮损伤方面主要分为四类损伤第一、微点蚀第二、胶合,胶合也是相对比较严重的齿轮故障第三、静止压痕第四、短齿,在齿轮损伤里面非常严重微点蚀的特点主要在齿轮表面有一些微暗状的点状物,实际上是非常微笑的凹痕,它的形成原因最主要是跟齿轮表面的粗糙度以及油墨的厚度有关系,它产生的原因,比如频率的载荷,速度变化,齿面的粗糙度,油液清洁度,齿面硬度。
需要采取的措施,第一、必须保持润滑油的冷却、清洁度和含水量。
第二、监测润滑油的质量以及颗粒度,以及监测齿轮箱的振动和载荷变化,我们齿面上出现微点蚀以后可以通过齿面的重新磨齿把它修复的。
胶合的特点就是在齿轮表面,我们可以看到有一些细条文状的痕迹,与轮齿的滑动方向是一致的,它的位置也是发生在齿面。
胶合产生的原因主要是因为齿面间的高速重载,导致齿面的文化快速上升,以及润滑失效,还有较差的齿面的润滑状况,还有齿面的硬度不够,都会产生胶合。
它的预防措施和微点蚀也是基本相似的,一个是保持润滑油的质量,就是它的冷却,清洁度,含水量,性外确保它在啮合初期的润滑,第三个就是监测齿轮箱的振动和载荷变化。
第四个就是如果说胶合不是很严重的情况下,硬度层允许是可以通过磨齿,但是如果胶合很严重,这个是没有办法,就是它的胶合程度如果必须深,这个是需要更换的,就是磨齿也没有办法。
静止压痕,它的特点就是在齿面形成细状的痕迹,这个痕迹是一种接触腐蚀,严重时候压痕周围还有一些点蚀。
还有的特点就是你看到条文状况不是很明显,静止压痕也是风机运维里面经常出现的状况,最常出现的状况就是长时间停机以后,很多的风机如果某一个部件损伤了以后,需要更换,长时间停机,在齿轮的部位,两个齿之间会经常产生啮合。
它的预防措施就是在长时间停机的状况下必须在一定的时间之内要对风力发电机进行空转,保证充分的润滑,转换它的接触面。
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修讲解
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修讲解风力发电机组是利用风能转化为电能的设备,其中齿轮箱是发电机组中重要的传动部件。
齿轮箱负责将风力转换为旋转力,并将其传递给发电机,使发电机能够产生电能。
然而,由于长时间的运转以及风力的影响,齿轮箱存在着一定的故障风险。
因此,了解齿轮箱的故障原因、分析方法以及检修技巧对于保障风力发电机组的正常运行非常重要。
齿轮箱故障的分析可以从以下几个方面展开:1.齿轮箱噪音异常:齿轮箱在运行时会产生一定的噪音,但如果噪音异常变大或频率异常变化,则可能是齿轮磨损或断齿的表现。
此时可以通过检查齿轮箱中的润滑油是否正常,通过观察润滑油中是否有金属颗粒,来判断齿轮是否磨损严重。
2.齿轮箱温升过高:齿轮箱在运行时会产生一定的热量,但如果温升过高,则可能是因为油温过高或润滑不良,导致齿轮磨损加剧。
此时可以通过检查润滑系统是否正常工作,及时更换润滑油并增加润滑剂的供给,以降低齿轮箱的温升。
3.齿轮箱振动异常:齿轮箱在运行时会产生一定的振动,但如果振动异常明显,则可能是因为齿轮箱本身结构松动或齿轮配合不良,导致振动加剧。
此时可以通过检查齿轮箱的固定结构是否稳固,及时修复松动的部件,并进行齿轮的重新配合。
4.齿轮箱漏油:齿轮箱在运行时会消耗一定的润滑油,但如果漏油现象明显或周期过短,则可能是油封密封不良或油封磨损导致的。
此时可以通过检查油封是否正常工作,并及时更换磨损严重的油封。
针对齿轮箱故障的检修,可以按照以下步骤进行:1.停机检查:当发现齿轮箱存在异常故障时,首先应该停止风力发电机组的运行,以免故障进一步恶化。
2.润滑油更换:检查润滑油的油质和量,如有必要可以进行润滑油更换。
同时,检查润滑系统是否正常工作,确保润滑油的供给正常。
3.齿轮箱分解:将齿轮箱的外壳拆除,仔细检查各个部件的磨损情况和结构是否松动。
对于严重磨损或断齿的齿轮,应及时更换。
4.润滑系统维护:对润滑系统进行维护,包括检查和更换润滑油、清洗油路、更换油封等。
齿轮箱的故障及原因分析
一、齿轮箱的故障及原因分析二、齿轮油的工作原理三、齿轮油的要求及标准四、奥吉娜产品的优势五、世界先进的检测设备一、齿轮箱的故障及原因分析风电场的核心是风力发电机组风电机组的核心是齿轮箱国内风力发电机组80%的停机故障是因为齿轮箱问题。
风机齿轮箱出现故障的零部件及概率分别为:轴承81%,齿轮14%,泵4%,机架1%。
从齿轮箱区域划分看,行星轮组是变速箱最易出现故障的部位,故障率为55%,是一个太阳轮行星轮机构,它是实现变速的核心。
从现象的划分方式:轴承损坏、齿轮损伤、断轴和渗漏油、油温高等。
无论从技术、成本还是质量方面,齿轮箱都是核心轴承的故障是因为:润滑: 34%疲劳: 34%安装:16%污染:16%个人观点:轴承的不对中、不平衡、机件松动、轴的弯曲等对轴承的寿命都会有影响。
按照统计,70%的轴承没有到设计寿命。
主轴的断裂大多是:制造水平问题,没有消除交变应力因素。
表面的光洁度和轴的刚度是决定性因素。
改进方式1、齿轮设计2、材料选用3、表面硬度(热处理、表面渗碳)4、加工精度(磨齿工艺,齿轮级别从6级提高到4级甚至3级)5、装配工艺(对中找正)6、润滑二、齿轮油的工作原理风力发电机组的齿轮箱是闭式齿轮传动润滑油的设计和选用涉及到:齿轮润滑和滚动轴承润滑因齿轮润滑条件恶劣,所以,齿轮啮合的传动润滑设计的结果,适用于滚动轴承的润滑齿轮润滑设计主要要考虑两个方面:1、抗点蚀能力2、抗胶合能力齿轮齿廓曲率小,形成油楔条件差齿轮接触压力高,而且即滚动又滑动,滑动的方向和速度变化快油膜形成条件差,每次都形成新的油膜,润滑是断续性的。
齿轮负荷大,摩擦产生的热量也大,油温升温快,加速油膜的破坏齿轮的材料、热处理、加工和装配精度及齿面粗糙度等影响因素。
润滑油设计计算一、粘度计算选择:根据力/速度因子的结果选择二、齿轮油品种计算选择:1、根据齿面接触应力选择2、根据齿面积分温度选择:齿面积分温度<胶合临界温度齿轮动压油膜很难形成,靠极压化学膜保护金属表面,所以选择时可以适当的降低润滑油的粘度。
风力发电机组齿轮箱轴承故障诊断探析
风力发电机组齿轮箱轴承故障诊断探析摘要:齿轮箱中轴承具有传递运动、扭矩以及变速等功能,一旦轴承出现故障,会严重影响齿轮箱的正常使用。
若齿轮出现故障,其中60%的原因是由于齿轮失效引发的。
现阶段对齿轮箱出现的故障进行诊断时,会采用振动法、油液分析法以及混沌诊断识别法。
齿轮箱进入到运行状态,齿轮箱内的组成部分,包括轴、齿轮以及轴承等零件,都会处在振动的状态,受到振动的影响,轴承会出现点蚀情况,或者由于高温、轴面磨损等,导致轴承无法继续工作,严重影响发电机组正常的运行。
关键词:风力发电机组;齿轮箱轴承;故障诊断风力发电机组作为我国主推的清洁可再生能源的一种主要发电设备,虽经过最近几十年的探索和技术的不断提升,风力发电设备的运行以及维护都已经有了专业的技术支撑。
但是,由于风力发电机组的运行环境恶劣,所处地理位置复杂多变,而且我国风力发电机组并网的规模也越来越大,风力发电机组运行的工作状况也变得越来越复杂。
同时,在进行检修维护的时候,工作人员将会面临上百台风力发电机组,有时候会更多,甚至上千台都有。
这种情况下,如果仍然依靠传统的方法,安排运维检修人员进行手动逐台机组现场检查维护,不仅工作效率低下,投入的运维成本增大,而且还不能实现快速、及时的处理故障的目的,我国对风力发电机组进行运行维护也形成了一定的困难。
1风力发电机组齿轮箱概述风力发电机组齿轮箱位于风轮和发电机之间,主要功能是将风轮在风力作用下产生的动能传递给发电机,并将叶轮的低转速提高到发电机所要求的的高转速。
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。
新疆某风电场选用华锐风机SL1500/82机型,齿轮箱主要由箱体、太阳轮、行星轮、行星架、轴、齿轮、齿轮轴、轴承等零件组成,主轴内置于齿轮箱的内部。
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。
浅析风机齿轮箱齿系断齿原因
浅析风机齿轮箱齿系断齿原因摘要:在“十三五”期间我国可再生新能源发展突飞猛进,特别是绿色、可再生、无污染的风电新能源迅速崛起,截止2020年我国并网风电装机容量达到28153万千瓦;我国“十四五”规划明确提出加快发展可再生能源,大力提升风力发电规模,风电将成为我国加速碳中和进程的重要力量。
目前已投产的风机大多数使用多级变速齿轮传动,随着单机容量越来越大及风电场现场气候变化多端,对已投产的风机面临极大的挑战。
齿轮箱作为风机的主要传动变速系统,既要承受正常负载能量又要抵御极端天气所带来的巨大压力。
因此风机齿轮箱内部会出现中速轴、高速轴齿系断齿情况,增加风机非计划停运次数及损失电量。
因此,本文通过对南高齿FD2250B风机齿轮箱齿系断齿原因开展分析,为今后的齿轮箱维护、保养、检修提供宝贵经验。
关键词:风机;齿轮箱;断齿;原因一、引言齿轮箱是风机主传动链设备,当发生齿轮箱内部断齿机械故障时,导致风机停机时间较长,作业人员工作强度增大,作业时间较长;降低风机可利用率,增加设备检修维护成本。
野牛风电场位于昆明市东川区铜都镇野牛村南部山脊及西南迎风坡区域,海拔在3100-3300m之间,风电场冬春季节易出现极端气候条件,比如:暴风、结冰、风频快速变化、湍流强度变化等。
影响风机齿轮箱的主要外在因素归纳为极端气候条件,长期交变载荷作用,恶劣工作环境和综合载荷作用,其他设备故障引起连锁故障,检修维护质量等;内在原因主要是齿轮箱装配技术工艺质量、齿系本身质量、齿轮油质量、齿轮箱冷却系统保护、齿轮箱过滤器等问题。
我风电场自从2016年投产以来,已发生多次齿轮箱中速齿和高速齿断齿事件,对今后的风机安全稳定运行带来巨大的挑战。
因此对风机传动系统的相关问题如果不给予更大的重视,随着风机服役的时间越来越长,会增加风机齿轮箱断齿故障率;特别是在大风季,由于风速超过规定作业风速,不能及时进行处理,造成发电量损失严重。
中速齿更换还需要吊车到现场进行吊装作业,增大作业安全风险和检修费用。
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修齿轮箱是风力发电机组中非常重要的一个组成部分,它起到传递风机机组运动和与发电机连接的作用。
由于齿轮箱工作环境的特殊性和长期工作的高负荷,它可能会遇到各种各样的故障。
本文将分析几种常见的齿轮箱故障以及相应的检修方法。
1.齿轮箱振动过大:振动过大是齿轮箱故障中最常见和最重要的问题之一、当齿轮箱振动过大时,会导致齿轮磨损加剧,同时也会对其他部件造成损害。
另外,振动过大还会影响系统的运行效率和可靠性。
检修方法:-检查齿轮箱支撑结构是否完好,并进行必要的修复或更换。
-检查齿轮箱内部的齿轮轴承是否磨损,如有需要及时更换。
-检查齿轮箱油液的质量和量是否符合要求,并及时更换。
-检查齿轮箱的齿轮间隙是否过大,如有需要及时调整。
2.齿轮磨损:齿轮箱中的齿轮长期工作,会导致齿轮表面磨损。
齿轮磨损不仅会影响齿轮传动的可靠性和效率,还会增加设备的噪音和振动。
检修方法:-检查齿轮箱内部的齿轮和齿轮轴承是否磨损严重,如有需要及时更换。
-检查齿轮箱的润滑系统是否正常工作,及时添加润滑剂。
-检查齿轮箱的齿轮间隙是否适当,如不适当需进行调整。
3.轴承故障:齿轮箱中的轴承是支撑齿轮和传递力的重要部件,长期工作会导致轴承磨损和损坏。
检修方法:-检查齿轮箱中的轴承是否磨损或损坏,如有需要及时更换。
-检查轴承安装是否正确,确保轴承在运行期间不会发生偏移或过紧。
4.油液问题:齿轮箱中的油液起到润滑和冷却作用,长期使用会导致油液老化和污染。
油液老化和污染会影响齿轮、轴承和密封件的寿命。
检修方法:-检查齿轮箱内部的油液质量和量是否正常,如有需要及时更换。
-定期清洗和更换油液过滤器,避免油液中的杂质对齿轮箱的影响。
5.密封问题:齿轮箱中的密封件是避免油液泄漏和防止外部杂质进入的重要部件,长期使用会导致密封件老化和损坏。
检修方法:-定期检查和更换齿轮箱的密封件,确保密封性能正常,避免油液泄漏和杂质进入。
总结:齿轮箱是风力发电机组中一个重要的组成部分,其故障会直接影响整个系统的运行效率和可靠性。
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修分解
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修分解齿轮箱是风力发电机组的核心部件之一,其主要功能是将风轮通过传动装置传递给发电机,以产生电能。
由于齿轮箱在长时间运转中承受着大负荷,容易出现故障,因此对于齿轮箱的故障分析及检修分解非常重要。
一、故障分析1.齿轮磨损:由于齿轮箱长时间高速运转,容易导致齿轮之间的磨损,如果磨损过大,会导致齿轮箱传动不稳,产生异响。
2.轴承损坏:齿轮箱中的轴承承受着极大的压力和摩擦,如果润滑不良或者长时间运转,会导致轴承损坏,从而导致齿轮箱工作不正常。
3.油封漏油:齿轮箱中的油封容易因为长时间使用或者质量问题导致漏油,这会导致齿轮箱内部润滑油减少,影响齿轮的润滑和工作效果。
4.齿轮箱内部异物:在齿轮箱长期运转过程中,由于各种原因,容易进入异物,如金属粉尘、灰尘等,这些异物会加剧齿轮磨损和轴承损坏。
二、检修分解1.卸下齿轮箱:首先需要将风力发电机组的叶片停止转动,并释放动力系统的压力,然后使用专业工具将齿轮箱卸下。
2.拆卸齿轮箱壳体:将齿轮箱的壳体螺栓依次松开,小心拆下齿轮箱壳体,避免损坏内部零件。
3.检查齿轮磨损情况:清洁齿轮箱内部,使用专业工具检查齿轮的磨损情况,如果磨损严重,需要更换新的齿轮。
4.检查轴承情况:拆卸齿轮箱内部的轴承,清洗并检查轴承的磨损情况,如果磨损严重,需要更换新的轴承。
5.更换油封:检查齿轮箱油封的密封情况,如果发现漏油,需要将旧的油封拆下并更换新的油封。
6.清理异物:彻底清理齿轮箱内的异物,包括金属粉尘、灰尘等,以保证齿轮箱的正常运转。
7.组装齿轮箱:将清洗过的齿轮、轴承重新组装到齿轮箱内,并按照正确的工装和顺序进行安装,最后紧固螺栓,确保齿轮箱的完整性和稳定性。
8.完善润滑系统:重新注入适量的润滑油,并确保油封的良好密封,防止油漏。
总结:对于风力发电机组的齿轮箱故障分析及检修分解,需要细致入微地检查齿轮、轴承、油封和异物等情况,及时进行更换和清理。
只有确保齿轮箱的正常运转,才能保证风力发电机组的高效工作。
风电机组齿轮箱故障分析报告
风电机组齿轮箱故障分析报告一、引言随着全球对清洁能源的需求不断增长,风力发电作为一种可再生、清洁的能源形式,得到了广泛的应用和发展。
风电机组是风力发电系统的核心设备,而齿轮箱作为风电机组的关键部件之一,其运行状态直接影响着整个风电机组的性能和可靠性。
然而,由于风电机组运行环境恶劣、工况复杂,齿轮箱容易出现各种故障,给风电场的运行和维护带来了巨大的挑战。
因此,对风电机组齿轮箱故障进行深入分析,找出故障原因,提出有效的预防和维护措施,对于提高风电机组的可靠性和经济性具有重要意义。
二、风电机组齿轮箱的结构和工作原理(一)结构风电机组齿轮箱通常由行星齿轮系、平行轴齿轮系、箱体、轴承、润滑冷却系统等组成。
行星齿轮系具有体积小、承载能力大、传动比大等优点,常用于风电机组齿轮箱的高速级;平行轴齿轮系则用于低速级,以实现最终的输出扭矩。
(二)工作原理风电机组的叶片在风力的作用下旋转,通过主轴将扭矩传递给齿轮箱。
齿轮箱通过各级齿轮的传动,将转速逐渐提高或降低,以满足发电机的转速要求,同时将扭矩传递给发电机,实现机械能到电能的转换。
三、风电机组齿轮箱常见故障类型(一)齿轮故障1、齿面磨损齿面在长期的啮合过程中,由于摩擦和润滑油中的杂质等因素,会导致齿面磨损。
轻度磨损会影响齿轮的传动精度,严重磨损则会导致齿轮失效。
2、齿面胶合在高速、重载和润滑不良的情况下,齿面接触区温度过高,导致润滑油膜破裂,两齿面金属直接接触并相互粘连,形成齿面胶合。
3、齿面点蚀齿面在反复的接触应力作用下,会产生疲劳裂纹,裂纹扩展后形成点蚀坑。
点蚀会降低齿轮的承载能力,严重时会导致齿轮折断。
4、轮齿折断轮齿在承受过大的载荷或存在制造缺陷时,会发生折断现象,导致齿轮箱无法正常工作。
(二)轴承故障1、疲劳剥落轴承在长期的交变载荷作用下,滚道或滚动体表面会产生疲劳裂纹,裂纹扩展后形成剥落坑。
2、磨损轴承在工作过程中,由于润滑不良、异物侵入等原因,会导致滚道和滚动体表面磨损。
风电齿轮箱的各部分失效与故障分析
风电齿轮箱的各部分失效与故障分析引言:随着可再生能源的快速发展,风能逐渐成为全球范围内的一种重要的可再生能源,而风电齿轮箱作为风力发电机组的核心部件,具有承担巨大负荷和高速旋转的特点。
然而,由于操作环境恶劣且长期运行,齿轮箱容易出现各种失效和故障。
一、齿轮失效1. 疲劳失效疲劳失效是由于重复应力作用下齿轮金属材料的疲劳断裂引起的。
这种失效通常发生在齿轮接触区域,在长时间高速旋转和不可预测的加载条件下,会在齿根处形成疲劳裂纹,最终导致齿轮断裂。
2. 磨损失效磨损是齿轮箱常见的一种失效形式,主要分为表面磨损和微观磨损。
表面磨损通常由于载荷过大、润滑不良或者颗粒污染引起,而微观磨损则是由于齿面摩擦和接触疲劳引起的。
3. 腐蚀失效腐蚀是由于介质中存在酸、碱或者其他化学物质,导致齿轮表面与润滑油发生化学反应而损坏的失效形式。
腐蚀会破坏齿轮的表面硬度,导致齿轮表面变薄,减小载荷传输能力,并可能引发其他类型的失效。
二、轴承失效1. 疲劳失效轴承疲劳失效是由于反复的加载引起轴承材料的裂纹形成和扩展。
这种失效通常在负荷高、转速快的情况下发生,长期运行会导致轴承表面的疲劳裂纹逐渐扩展,最终导致轴承失效。
2. 磨损失效轴承磨损是由于齿轮箱工作时产生的颗粒污染、不良润滑或由于杂质引起的磨损。
磨损会导致轴承零件间的摩擦增加,从而引发轴承的过早失效。
3. 温度失效高温会导致轴承材料的变形和热膨胀,进而损坏轴承的内部结构。
过高温度使轴承的润滑脂失效,从而导致轴承的寿命缩短。
三、油封失效油封是齿轮箱中非常关键的部件,主要用于防止润滑油泄漏以及防止灰尘和污染物进入齿轮箱。
油封失效通常由封口材料老化、密封面损坏或过度磨损引起。
失效的油封会导致润滑油泄漏和外界污染物进入齿轮箱,进而引发齿轮、轴承等更严重的故障。
四、齿轮箱振动失效振动是齿轮箱失效的重要标志,它可以预示齿轮、轴承和其它部件的故障。
齿轮箱振动失效可能由于不平衡、松动、轴承故障、齿轮磨损等原因引起。
风电机组齿轮箱故障分析与解决对策
风电机组齿轮箱故障分析与解决对策摘要:随着国家科技的进步以及环境保护的需要,风力发电在我国应用范围也越来越广,随着风力发电的普及,对于风力发电机的保护也越来越重要,而齿轮箱作为风力发电机组的重要组成部分,必须要得到妥善的保护。
如果齿轮箱出现了问题,那么就会影响风力发电机整体的发电效率。
所以这篇文章中,列举了风力发电机组中齿轮箱可能出现的问题,并针对这些问题提出了解决方案。
关键词:风电机组齿轮箱;故障;解决方案由于风力发电对自然环境的要求比较苛刻,需要在有丰富的风力资源的地区才能修建风电站,而具有丰富风力资源的地区无非就是高原或者是高纬度的地区,或者一些山口,这些地形的共同点是都具有丰富的风力资源,但是周围的自然环境都很恶劣,人迹罕至,所以在这种环境下,修建风力发电站就对使用器材提出了一个较高的要求,温度过低或者其他原因会导致风力发电机组出现问题,而最容易出现问题的地方就是风电机组的齿轮箱,齿轮箱万一受损,整个风力发电机组都会受到影响,无法正常的进行工作。
这篇文章就从几个角度介绍了齿轮箱在这种恶劣的天气环境下可能造成的问题,并针对这个问题提出了一些解决的办法。
一、齿轮箱在风电机组中的关键地位很多人不清楚齿轮箱在整个风电机组中扮演着什么样的角色,在进行风力发电时又能起到什么作用,可以这么说,齿轮箱就相当于汽车行驶时的轮子,而整个发电机组就是汽车,如果轮子都没有,汽车怎么发动呢?风力发电就是把外界的风收集起来,通过一定的转换装置将其变成发电的动力,而齿轮箱就是这个转换装置中最关键的部分,没有齿轮箱,这个过程就无法顺利的完成,当然也可以采取其他的办法来代替齿轮箱的地位,不过因此而耗费的成本是一个天文数字,所以由此就可以看出齿轮箱在风电机组中的关键地位。
这也就要求我们应该关注齿轮箱的具体受损情况,只有确保齿轮箱不管在什么恶劣的环境下都能正常的运转,完成工作,使用风力发电才不会遇到难以解决的问题。
二、齿轮箱运行过程中可能出现的问题由于整个风电机组都是在一个艰苦的环境下持续长时间的工作,所以各部分零件都有着很大的几率受损,而且随着使用年限的接近,很多故障表现的越来越明显,在这些出现问题的部分中,总是有着齿轮箱的身影,而导致齿轮箱出现问题的原因也有很多,在这里主要归纳为下面几点。
风力发电机组齿轮箱故障诊断
风力发电机组齿轮箱故障诊断随着新能源风力发电的不断发展,风力发电机组的齿轮箱作为其核心零部件之一,承担着将风轮转动的动能转化为发电机转子转动的机械传动功能。
由于其运行环境极端恶劣,齿轮箱故障难免会产生。
对风力发电机组齿轮箱故障的及时诊断和处理显得尤为重要。
一、齿轮箱故障的种类及常见症状1. 齿轮断裂齿轮断裂是齿轮箱故障的一种严重情况,通常表现为机组噪音突然增大、振动加剧、发电功率下降等。
受损齿轮的微小金属屑也有可能进入油路,导致润滑油污染。
2. 轴承损坏风力发电机组齿轮箱内的轴承如果出现损坏,通常会产生异常的噪音和振动。
而且,轴承损坏可能导致润滑油泄漏,引发机组运行温度异常升高。
4. 油泵故障齿轮箱油泵故障会导致润滑油不足或者无法正常循环,进而引发齿轮箱内部零部件的摩擦增大和磨损加剧。
二、齿轮箱故障的诊断方法1. 振动分析通过振动传感器对齿轮箱振动进行监测分析,可以判断齿轮或轴承是否存在异常磨损或损伤,确定故障发生的位置和程度。
2. 声音分析利用专业的声音分析仪器,对齿轮箱的运行噪音进行监测分析,可以判断齿轮箱内部是否存在异常摩擦和磨损情况。
3. 润滑油分析定期对齿轮箱润滑油进行取样分析,检测其中的金属屑和其他杂质,以确定齿轮箱内部的磨损情况。
4. 热点监测通过红外热像仪对齿轮箱内部温度分布进行监测分析,可以判断是否存在润滑问题或其他故障引起的过热情况。
5. 油压监测对齿轮箱润滑系统的油压进行监测分析,可以判断油泵是否正常工作以及润滑系统是否存在泄漏等问题。
1. 及时更换受损部件对于齿轮箱内部出现的齿轮断裂、轴承损坏等严重故障,必须及时更换受损部件,以避免故障进一步扩大。
2. 加强润滑管理合理选择润滑油,加强对齿轮箱润滑系统的监测和管理,确保润滑油的质量和供应充足,维护齿轮箱内部的良好润滑状态。
3. 提高维护保养水平加强对齿轮箱的定期检查和维护保养,及时发现和处理存在的问题,延长齿轮箱的使用寿命。
风电齿轮箱小齿轮断齿原因分析
2016年10月第11卷第5期失效分析与预防October,2016 Vol. 11, No. 5风电齿轮箱小齿轮断齿原因分析姜荣国\李若辉\张国辉\张海超\王强2(1.辽宁大唐国际新能源有限公司,沈阳110001;2.中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳110016)[摘要]风电场1.5 MW风电机组齿轮箱在运行中出现故障,经检查发现中速轴小齿轮出现断齿现象。
采用宏观观察、微 观观察、并结合相关理化性能测试,综合分析得出齿轮的失效原因。
结果表明,风电齿轮箱中速轴小齿轮断裂性质为疲劳断裂,在断口上观察到清晰的疲劳弧线,裂纹源萌生于齿面接触疲劳产生的蚀坑中,而导致齿面严重接触疲劳的原因是偏载。
[关键词]风电;齿轮箱;断齿;偏载[中图分类号]TG115 [文献标志码]A doi:10. 3969/j. issn. 1673-6214. 2016.05. 010[文章编号]1673~6214(2016)05-0315-07Failure Analysis of Cracked Gear in Wind Power Gearbox JIANG Rong-guo1,LI Ruo-hui1,ZHANG Guo-hui1,ZHANG Hai-chao1,WANG Qiang2(1. Liaoning Datang International Renewable Power Co., Ltd., Shenyang110001, China;2. Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang NationalLaboratory for Materials Science, Shenyang110016, China)Abstract:A gearbox in the 1.5MW wind turbine failed in the service, and the tooth of the small gear on the medium-speed shaft cracked seriously. Macro-observation, micro-observation, fracture observation and some other physical and chemical tests were adopted to analyze the reason for the failure of the cracked gear. Finally, the cause for the failure of the gear was analyzed systematically. The results show that the failure mode of the small gear is fatigue fracture, according to the beach marks observed on the fracture surface. The fatigue crack started at the bottom of the pits caused by the contact fatigue, which should be attributed to the unbalanced load.Key words:wind power;gearbox;cracked gear;unbalanced load〇引言近年来,随着经济的快速发展,化石能源被大 量开采和使用,导致环境严重污染。
关于某风电场偏航齿轮箱断齿故障分析
关于某风电场偏航齿轮箱断齿故障分析摘要:风电场的风力发电机组运行的环境比较恶劣,它们或者要受日晒雨淋、或者要历经严寒酷署,有时还要接受狂风冰雹的侵袭。
恶袭的环境会对风力发电机组的物理结构带来影响风机内部环境卫生也令人堪忧,环境卫生不佳导致偏航润滑油遭受污染,油脂加速失效。
本次研究深入的研究了一次风电场偏航齿轮箱断齿故障,提出风电场偏航齿轮箱断齿故障产生的原因、分类及解决方法。
关键词:风电场;偏航;齿轮箱;轮齿断齿某风电场采用XE82-2000风力发电机组,偏航齿轮箱采用意大利Reggiana Riduttori齿轮箱,偏航轴承采用徐州罗特艾德,偏航电机采用江麓电机厂的直流电动机,在发电时出现电机烧毁故障,经检查发现该故障出现的原因偏航齿轮箱断齿导致负载过大将电机烧毁。
现以出现的故障说明电场偏航齿轮箱断齿故障产生的原因及避免方法。
1 风电场偏航齿轮箱断齿故障原因分析齿轮断齿分为轮齿折断、齿面疲劳、齿面胶合、齿面磨损这四类。
这四类故障的严重程度由重至轻。
即开始为齿面发生局部磨损,当该故障未能排除时,齿面由局部运行故障发展为面积磨损,即发生胶合问题;当胶合问题未能即时排除时,便会发生齿轮轻微的断裂,因为齿轮在齿轮箱内部轻微的断裂,不容易发现,若再未即时处理,则会发生齿轮折断。
一旦发生齿轮折断问题,则发电机组不能发电,必须全面检修,将故障排查后才能投入运行。
齿轮断齿问题产生的原因一般为齿轮箱轮齿的结构产生了变化。
齿轮箱结构发生的原因比较多,比如齿轮箱的结构设计不科学、齿轮箱的质量出现故障、齿轮箱内部油脂失效,使用的方法不正确、受到较大的物理冲击都可能引发轴不对中、弯曲、不平衡的问题,在齿轮箱出现变形以后会出现轴的部分部位会在瞬间承受很大的载荷,加上油脂恶化又不能及时为齿轮足够润滑,造成齿轮干磨,胶合点蚀等问题,如果该问题持续产生,便会出现断齿现象。
由于齿轮在齿轮箱内部无法窥视,工作人员在齿轮箱结构发生变化时未及时干预,做好维护工作,导致齿轮箱轮断齿的问题。
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万方数据
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某风电机组齿轮箱主轴断裂原因分析
作者:赵惠康
作者单位:华能港灯大理风力发电有限公司
刊名:
风能
英文刊名:Wind Energy
年,卷(期):2011(12)
1.牛彦贵风电导管架基础吊装[期刊论文]-建筑工人2011,32(2)
2.徐海东.XU Hai-dong柔性行星轮系在风电齿轮箱中的应用[期刊论文]-机械制造与自动化2012,41(1)
3.张天文从风电事故看质量监督体系建设[期刊论文]-中国电力企业管理2011(2)
4.裴传飞.张树江.丁键风力发电机整体吊装工装的制作[会议论文]-2011
5.王生银用于风电吊装的自升式塔式起重机[会议论文]-2008
6.林海阐述崇明风电场工程风机吊装过程中的注意事项[期刊论文]-科技与生活2011(9)
7.吴杰风电安全隐忧现[期刊论文]-国企2012(1)
8.杨明亮大型风力发电机组安装[期刊论文]-城市建设理论研究(电子版)
2011(34)
9.风电安全监管报告2011年(三)[期刊论文]-太阳能2012(2)
10.汤敏风电机组状态监测的六类信号[期刊论文]-国外电子测量技术2012,31(3)本文链接:/Periodical_fengn201112014.aspx。