风力发电机齿轮箱(课堂PPT)
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风机齿轮箱讲解72页PPT
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
பைடு நூலகம்
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
风机齿轮箱讲解
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
பைடு நூலகம்
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
风机齿轮箱讲解
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
风电齿轮箱介绍课件
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
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
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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
风电齿轮箱介绍
9
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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
10
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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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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
15
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行星级
某1.5MW齿轮箱装配图
高速级
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风电齿轮箱介绍
中间级
16
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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
1.5MW风机齿轮箱设计ppt.
(4)轴向外部轴向力合力为：
FA Fa1 Fa 4 1.64104 7.52103 8.88103 N
(5)计算轴承支反力：
(6)计算危险截面弯矩
(7)计算应力
(8)计算安全系数
2.齿轮箱其他零部件的选用
2.1 轴承的选用 轴承式传动链设计需要重点考虑的问题。如主轴的前轴承需要承 受风轮产生的弯矩和推力 ，通常采用深沟球轴承作为径向与轴向支 撑。 2.2 转臂的结构设计及支承结构 行星架是行星齿轮传动中的一个重要构件，在行星轮系中起着承 上启下的作用，直接影响齿轮箱的寿命和齿轮箱的噪声，一个结构合 理的行星架应当是外廓尺寸小，质量小，具有足够的强度和刚度，动 平衡性好，能保证行星轮间的载荷分布均匀，而且应具有良好的加工 和装配工艺。从而，可使行星齿轮传动具有较大的承载能力、较好的 传动平稳性以及较小的振动和噪声，为此对行星架的制作有以下要求： 1.行星架的材料应选用QT700、42 、ZG34 ，其力学性能应 分别符合GB/T1348-2009、BG/T3077-1999、JB/T6402-2008的规 定，也可使用其他具有等效力学性能的材料。
经典文献 张立勇，王长路，刘法根。《风力发电及风电齿轮箱概 述》：介绍了风电齿轮箱的技术现状，指出了风电齿轮箱 设计制造方面存在的主要问题。 刘贤焕，叶仲和。《大型风力发电机组用齿轮箱优化设 计及方案分析》：介绍了大型风力发电机组用齿轮箱的工 作特点及目前常用的传动方案，提出了封闭式行星齿轮系 的传动方案，并以齿轮总体积最小为目标，完成了这种方 案的优化设计。 汤克平 《风电增速箱结构设计叙谈》：对风电增速箱 结构作了较为详尽的阐述，对风电增速箱选用及设计具有 实用参考价值。
(1)齿轮1（高速级从动轮）的受力计算： 由参考文献[1]P140公式8.16可知
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
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
风电齿轮箱日常维护及故障处理PPT
案例三
预防性维护措施
实施过程
某风电场采取了一系列预防性维护措施， 包括定期检查、油样分析、振动监测等。
制定详细的维护计划，配备专业的维护人 员和设备，严格按照计划执行维护工作。
效果评估
改进建议
通过对比实施预防性维护前后的数据，发 现齿轮箱的故障率明显降低，风机的可利 用率得到提高。
根据效果评估结果，进一步完善预防性维 护措施，加强与生产厂家的合作与交流， 提升风电场运营效益。
油路堵塞及处理方法
总结词
油路堵塞会导致风电齿轮箱润滑不良，加剧齿轮和轴承的磨损。
详细描述
油路堵塞的原因可能是油中杂质过多、滤清器堵塞或管道不畅。处理方法包括定 期清洗油箱，清理油中杂质；检查并更换滤清器，保持油路畅通；检查管道连接 是否紧固，防止松动和漏油；加强油品质量管理，选用质量可靠的油品。
温度过高及处理方法
风电齿轮箱日常维护 及故障处理
目录
• 风电齿轮箱概述 • 风电齿轮箱日常维护 • 风电齿轮箱常见故障及处理 • 风电齿轮箱故障预防措施 • 风电齿轮箱维护与故障处理的案例分析
01
风电齿轮箱概述
风电齿轮箱的定义与作用
定义
风电齿轮箱是风力发电机组中的重要 组成部分，主要承担着将风能转化为 机械能，进而转化为电能的职责。
03
对齿轮和轴承等关键部位进行定期检查和保 养，确保其正常运转。
04
对齿轮箱进行定期全面检查，对发现的问题 及时处理，防止故障扩大。
03
风电齿轮箱常见故障及处 理
齿轮磨损及处理方法
总结词
齿轮磨损是风电齿轮箱常见的故障之一，会导致传动效率降低和设备损坏。
详细描述
齿轮磨损主要是由于润滑不良、异物进入或长时间使用磨损所致。处理方法包括定期检查润滑系统，确保油位、 油质正常；加强设备密封，防止异物进入；及时更换磨损严重的齿轮，采用合适的材料和热处理工艺提高齿轮强 度和耐磨性。
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。
相关主题
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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。
用传统冲击扳手的力矩 N.m
8.8 级
10.9 级
19.6
27.9
39.6
55.9
67.6
97
107.8
154.8
166.6
235.2
233.2
331.2
333.2
470.4
441
637
568
813.4
843
1196
1137
1617
1970
2813
3146
4488
4782
6811
6174
8771
7644
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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。
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）
10927
9310
13279
11466
16317
13818
19698
12.9 级 34.3 68.6 119.6 189.1 289.1 401.8 568.4 774.2 980 1460 1970 3440 5508 8330 10682 13328 16219 19894 24010
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4.2 腐蚀状况和泄漏情况检查 • 检查所有部件的腐蚀状况。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。 • 检查所有部件，特别是齿轮箱、液压系统、 刹车和油液泄漏。必须排除泄漏并找出到 泄漏原因。必须更换损坏部件并清理被污 染的区域。
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4.3 运行的异常噪音检查 • 必须检查运行部件的异常噪音，要特别注
意主轴轴承、刹车装置在运行中的噪音。
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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。
15
齿轮ห้องสมุดไป่ตู้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
风电齿轮箱结构类型与工作原理 及其维护、使用和故障分析
1
概述
• 风力发电机组由叶片、增速齿轮箱、风叶 控制系统、刹车系统、发电机、塔架等组 成。其中增速齿轮箱作为其传动系统起到 动力传输的作用，使叶片的转速通过增速 齿轮箱增速，使其转速达到发电机的额定 转速，以供发电机能正常发电。因此增速 齿轮箱设计及制造相当关键。同时风力发 电机组增速齿轮箱由于其使用条件的限制， 要求体积小，重量轻，性能优良，运行可 靠，故障率低。
– 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）。
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
3
一、风电齿轮箱的传动结构类型与工作原理
64.5
4
5
1000KW齿轮箱
6
z61Xm4
1500KW齿轮箱
7
齿轮箱工作原理（以600KW齿轮箱为例）
8
• 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。
态，滤油器必须卸压（压力表显示0bar状 态）。可以通过拧松滤筒底部的排油螺塞 卸压（工作时必须拧紧）。 • 更换滤芯步骤： • 旋下滤筒，取出旧滤芯。 • 清洗滤筒，把新滤芯装上，旋上滤筒。 • 旋紧滤筒，再回松1/4圈。 • 更换滤芯后，重新启动工作，注意观察压 力表工作压力。
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3.3.3旁路过滤 • 当齿轮箱长时间运行后，箱体内部润滑油
4.4 齿轮箱 • 在维护齿轮箱之前，必须使风机安全停机，
并确保不会因为误操作而启动（确保刹车 可靠和风轮锁紧）。
33
4.4.1 检查齿轮箱是否有异常噪音 • 运行时是否有异常的噪音。 4.4.2 检查油位 • 从油标检查齿轮箱的油位。 4.4.3 检查齿轮箱是否有泄漏 • 检查所有的凹槽、迷宫环和泄漏油液的流
• 过滤系统上装有滤油器污染发讯器，当滤 油器进出油口压差达到3.5bar时，污染法 讯器发出电讯号，同时污染发讯器上也有 灯光显示，此时应及时更换滤芯。如果更 换滤芯不及时，滤油器进口压力达到14bar 时，滤油器旁通阀将会开启，此时滤油器 将失去过滤作用，齿轮箱必须停止运转！
25
3.3.2滤芯的更换过程： • 更换滤芯时必须确认供油装置处于停机状
齿轮的故障特征预估障间的关系
17
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
– 液位下降至设定值时液位开关⑨发出报警信号。
– 油温⑩温度不允许超过70℃，否则齿轮箱停机。
– 高速轴轴承温度⑾不允许超过80℃，否则齿轮箱 停机。
23
3.2安装要求 • 供油装置应安装在齿轮箱附近，泵吸油管
越短越好，其长度以不大于1米为宜。 • 为保证冷却效果，油/风冷却装置应安装在
通风处。 • 中间连接管路按相关的液压、润滑安装规
加入规定的清洁润滑油，注油时用不少于80目的 滤网过滤，以防杂物进入箱内。滑油用量约260L。
18
2 、试运转
• 齿轮箱出厂前已进行过空载试验，建议用户在齿 轮箱首次运行前10小时内注意下列事项： – 检查齿轮、轴承供油是否正常，吸油是否畅通。 – 在运转过程中，每30分钟记录一次油温及轴承 部位温度。 – 注意齿轮箱有无异常声响，检查箱体各接合面 和各可能的泄漏点是否渗油，并及时采取措施， 排除故障。 – 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。
2
• 随着风电行业的发展，更多更大功率的机 组投入商业化运营，因而其维修费用更高。 虽然世界上著明的齿轮箱制造企业，如德 国的Renk公司，Flender公司，JA/KE公 司，Eickhoof公司以及一些中小企业在这 方面都作了研究，并且有的企业也付出了 很大的代价，但目前世界风电行业所用增 速齿轮箱仍然事故较多。因此，采用先进 技术，分析其它企业失败的原因，总结和 吸收以往开发其它项目齿轮箱成功的经验， 研制高技术性能，高可靠性和良好的可维 修性的增速齿轮箱是兆瓦级风力发电机组 的关键技术保障。
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。
用传统冲击扳手的力矩 N.m
8.8 级
10.9 级
19.6
27.9
39.6
55.9
67.6
97
107.8
154.8
166.6
235.2
233.2
331.2
333.2
470.4
441
637
568
813.4
843
1196
1137
1617
1970
2813
3146
4488
4782
6811
6174
8771
7644
22
– 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。
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）
10927
9310
13279
11466
16317
13818
19698
12.9 级 34.3 68.6 119.6 189.1 289.1 401.8 568.4 774.2 980 1460 1970 3440 5508 8330 10682 13328 16219 19894 24010
30
4.2 腐蚀状况和泄漏情况检查 • 检查所有部件的腐蚀状况。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。 • 检查所有部件，特别是齿轮箱、液压系统、 刹车和油液泄漏。必须排除泄漏并找出到 泄漏原因。必须更换损坏部件并清理被污 染的区域。
31
4.3 运行的异常噪音检查 • 必须检查运行部件的异常噪音，要特别注
意主轴轴承、刹车装置在运行中的噪音。
32
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。
15
齿轮ห้องสมุดไป่ตู้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
风电齿轮箱结构类型与工作原理 及其维护、使用和故障分析
1
概述
• 风力发电机组由叶片、增速齿轮箱、风叶 控制系统、刹车系统、发电机、塔架等组 成。其中增速齿轮箱作为其传动系统起到 动力传输的作用，使叶片的转速通过增速 齿轮箱增速，使其转速达到发电机的额定 转速，以供发电机能正常发电。因此增速 齿轮箱设计及制造相当关键。同时风力发 电机组增速齿轮箱由于其使用条件的限制， 要求体积小，重量轻，性能优良，运行可 靠，故障率低。
– 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）。
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
3
一、风电齿轮箱的传动结构类型与工作原理
64.5
4
5
1000KW齿轮箱
6
z61Xm4
1500KW齿轮箱
7
齿轮箱工作原理（以600KW齿轮箱为例）
8
• 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。
态，滤油器必须卸压（压力表显示0bar状 态）。可以通过拧松滤筒底部的排油螺塞 卸压（工作时必须拧紧）。 • 更换滤芯步骤： • 旋下滤筒，取出旧滤芯。 • 清洗滤筒，把新滤芯装上，旋上滤筒。 • 旋紧滤筒，再回松1/4圈。 • 更换滤芯后，重新启动工作，注意观察压 力表工作压力。
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3.3.3旁路过滤 • 当齿轮箱长时间运行后，箱体内部润滑油
4.4 齿轮箱 • 在维护齿轮箱之前，必须使风机安全停机，
并确保不会因为误操作而启动（确保刹车 可靠和风轮锁紧）。
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4.4.1 检查齿轮箱是否有异常噪音 • 运行时是否有异常的噪音。 4.4.2 检查油位 • 从油标检查齿轮箱的油位。 4.4.3 检查齿轮箱是否有泄漏 • 检查所有的凹槽、迷宫环和泄漏油液的流
• 过滤系统上装有滤油器污染发讯器，当滤 油器进出油口压差达到3.5bar时，污染法 讯器发出电讯号，同时污染发讯器上也有 灯光显示，此时应及时更换滤芯。如果更 换滤芯不及时，滤油器进口压力达到14bar 时，滤油器旁通阀将会开启，此时滤油器 将失去过滤作用，齿轮箱必须停止运转！
25
3.3.2滤芯的更换过程： • 更换滤芯时必须确认供油装置处于停机状
齿轮的故障特征预估障间的关系
17
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
– 液位下降至设定值时液位开关⑨发出报警信号。
– 油温⑩温度不允许超过70℃，否则齿轮箱停机。
– 高速轴轴承温度⑾不允许超过80℃，否则齿轮箱 停机。
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3.2安装要求 • 供油装置应安装在齿轮箱附近，泵吸油管
越短越好，其长度以不大于1米为宜。 • 为保证冷却效果，油/风冷却装置应安装在
通风处。 • 中间连接管路按相关的液压、润滑安装规
加入规定的清洁润滑油，注油时用不少于80目的 滤网过滤，以防杂物进入箱内。滑油用量约260L。
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2 、试运转
• 齿轮箱出厂前已进行过空载试验，建议用户在齿 轮箱首次运行前10小时内注意下列事项： – 检查齿轮、轴承供油是否正常，吸油是否畅通。 – 在运转过程中，每30分钟记录一次油温及轴承 部位温度。 – 注意齿轮箱有无异常声响，检查箱体各接合面 和各可能的泄漏点是否渗油，并及时采取措施， 排除故障。 – 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。
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• 随着风电行业的发展，更多更大功率的机 组投入商业化运营，因而其维修费用更高。 虽然世界上著明的齿轮箱制造企业，如德 国的Renk公司，Flender公司，JA/KE公 司，Eickhoof公司以及一些中小企业在这 方面都作了研究，并且有的企业也付出了 很大的代价，但目前世界风电行业所用增 速齿轮箱仍然事故较多。因此，采用先进 技术，分析其它企业失败的原因，总结和 吸收以往开发其它项目齿轮箱成功的经验， 研制高技术性能，高可靠性和良好的可维 修性的增速齿轮箱是兆瓦级风力发电机组 的关键技术保障。