风电齿轮箱结构原理及维护知识
风电齿轮箱介绍
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风电齿轮箱介绍
2、齿轮失效的主要形式
③、剥落：点蚀扩展
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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
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风电齿轮箱介绍
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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
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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
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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）
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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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风机齿轮箱的 使用和维护
风力发电机齿轮箱的使用与维护王朝阳一、基本原理及结构风力发电机是将风能转化为电能的机械装置。
目前可分为：有齿轮箱和无齿轮箱两类风力发电机。
商业化的风力发电机以有齿轮箱的居多。
齿轮箱是风机中的一个重要部件，它承担着将风轮的转速增加到发电机转速的任务，所以该齿轮箱也称为增速齿轮箱。
风力发电机用齿轮箱种类繁多，从传动方式来分，齿轮箱可划分为行星齿轮箱，平行轴齿轮箱，混合式（行星+平行轴）齿轮箱。
行星齿轮箱：如万电600KW为两级行星结构。
平行轴齿轮箱：如浙江机电院的250KW风机为两级平行轴结构，美德660KW为三级平行轴功率双分流结构。
混合式：该类齿轮箱为使用最广泛的结构类型，图1.1为其典型结构图。
具体可分为：1．金风600KW、Vestas V47、Nordex N43、保定惠阳1000KW等均为此类结构----一级行星（NGW）+两级平行轴结构；2．金风750KW，浙江机电院750KW为一级行星（NW）+一级平行轴结构；3．大重1500KW为两级行星（NGW）+一级平行轴结构。
图1.1 齿轮箱结构简图叶轮的转矩通过主轴传入齿轮箱行星架，行星级的太阳轮通过花键与平行级相联，经平行级齿轮将转矩传给发电机。
二、齿轮箱的使用与维护在风力发电机中，齿轮箱是最重要的部件之一，也是目前故障率最高的部件之一，正确的使用与维护可以减少故障率，延长其使用寿命。
1. 齿轮箱的安装1.1通常齿轮箱厂家在供货时为整体供货，在现场不必进行重新解体装配。
1.2齿轮箱起吊时应有防护措施，防止其表面被钢丝绳等物碰伤。
1.3 齿轮箱的输出轴（高速轴）采用联轴器连接，安装时应严格找中，其对中误差必须控制在弹性联轴器允许值的下限以内，一般应≤0.20mm，角度误差≤30″。
（弹性联轴器允许的对中偏差是用于补偿在工作过程中由于受载、温升和离心力所产生的变形，及无法避免的制造和对中偏差的并不是安装的允许偏差,要求安装的允许偏差≤0.05mm）。
风电齿轮箱日常维护与故障处理
停机时,对润滑系统的维护:
二、主齿轮箱日常维护及故障处理
2.1.13 齿轮箱停机时的维护 重要提示：如果风机传动链长时间锁死，齿轮副将会由于在无油状态下的局 部磨损形成啮合黑线（如下图示）。黑线处的齿面已有损伤，破坏润滑油膜 的建立，齿向点蚀将在该区域发生，有些工况下可能伴有异常的振动、噪声， 齿轮箱的寿命将严重缩短。
二、主齿轮箱日常维护及故障处理
2.2 齿轮箱常见问题及处理 2.2.1 齿轮箱 2.2.1.1 异响
原因：齿面碰伤、齿面毛头、齿面锈蚀、轴承问题。 维护：打开观察窗口，检查工作齿面的工作情况及发声源处理；用油石或 金相砂纸带油进行打磨。 周期性异响的位置判定： 输入端转一圈所产生的异响数----哪级齿轮上出现的异响齿轮箱传动的传动 比分配可以计算出异响发生的齿轮副。
象。如有必须及时进行更换或处理，避免润滑油出现大量泄漏 的现象，对风机造成污染或齿轮箱因缺油导致损坏。 2.1.11.3 检查各传感器开关是否工作正常，有无明显磕碰，接线是否松 动，如果传感器失灵或损坏，应立即更换。 2.1.12 安全刹车
检查刹车圆盘的外表面以及上面是否有油污。必须确保刹车圆盘上没有 油污。如果发现有油污，必须找到原因并加以排除同时更换制动块
2.1.4 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，如果是齿轮箱存在异响需及时通知厂家进行处理。
二、主齿轮箱日常维护及故障处理
2.1.5 主轴轴承的润滑
必须保持主轴轴承的润滑良好，必须定期加补润滑脂。
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修讲解
一、风力发电机组齿轮箱简单介绍 二、常见一般故障的处理 三、常见齿轮箱大修故障分析 四、风电齿轮箱的使用、维护和检查
一、风力发电机组齿轮箱简单介绍
（一）、风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，其 主要作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。使齿轮箱的增速来达到发电机发电的要求。 （二）、认识齿轮箱从铭牌开始
2、由温控阀控制大小循环。 从图中可以看出它有此齿轮箱只有 一个双速电机控制齿轮油冷却循环系统 ，在Vestas600kW Hansen与Valmet的 齿轮箱上在三轴轴端装配了一个与三轴 同步的齿轮油泵，当风力机启动并网后 齿轮油泵达到额定转速开始工作。在温 控阀的作用下齿轮油循环，当油温达到 45度时温控阀慢慢开启，冷却电机在低 带状态下运行，此时大小循环同时存在 。当油温达到55度时，大循环开启，冷 却电机在高速下运行。此时齿轮油的压 力在压力阀的控制下运行在 0.5bar(+_0.2bar)的范围内，保证有一 定的压力向齿轮啮合面与轴承喷射齿轮 油。当温度下降时，冷却电机先向低速 降速，同时温控阀也在向小循环过渡。 当风力机停机后齿轮油循环停止。这样 的系统非常智能化，比较节能。
每一台齿轮箱都会有一 个铭牌，铭牌就是它的 身份。 从右下图可以看出它的生 产厂家、生产地、传动比、 出厂序列号、型号、功率、 输入输出转速、齿轮油粘 度指标、齿轮油质量、齿 轮箱重量 右上图是齿轮箱选用的油 类型，加油量、加油时间
（三）、几种常见的风力机齿轮箱内部结构
一级行星两级平行轴斜齿，齿轮 箱分两个部分，行星齿箱部分与 斜齿箱部分。箱体特点：体积小 ，传递功率大，运行平稳，加工 困难。这样的齿轮箱有 Vestas600kW Hansen箱体， NegMicon750kW Flender箱体。
风电机组齿轮箱的概况
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1/21.1 基本参数1.2 结构特点主轴置于齿轮箱的部。
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。
采用两极行星、一级平行轴机构传动。
提高了速比，降低了齿轮箱的体积。
采用先进的润滑与冷却系统，使每个润滑点都可以得到充分的润滑，确保了齿轮箱的使用寿命。
需要高转速 低转速将低转速的动能转化为高转速的动能 发电机 齿轮箱 叶轮1.3 齿轮箱的作用及工作过程1.3.1 齿轮箱的作用：将风轮的动能传递给发电机,并使其得到相应的转速。
1.3.2 齿轮箱的工作过程：风作用到叶片上，驱使风轮旋转。
旋转的风轮带动齿轮箱主轴转动并将动能输入齿轮副。
经过三级变速，齿轮副将输入的大扭矩、低转速动能转化成低扭矩、高转速的动能，通过联轴器传递给发电机。
发电机将输入的动能最终转化为电能并输送到电网。
1.4 风电机组中齿轮箱的工作概况环境条件恶劣：风大、砂尘、盐雾、潮湿、高温、严寒工作条件复杂：风速风向多变、强阵风、高空无人值守要求高可靠性、高效率、高安全性要求工作寿命长：二十年（175200小时）输入输出速比大加工制造要求高二.齿轮箱的结构原理2.1 箱体部分1.整个箱体分为4个部分。
2.满足轴承、轴、外部附件的安装并提供行星轮传动的外齿圈3. 通常采用球墨铸铁铸造而成2.1.1 风电机组中齿轮箱的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。
阻尼：在机械物理学中，指系统的能量的减小。
摩擦阻尼：摩擦阻力生热使系统的机械能减小。
辐射阻尼：周围质点的震动，能量逐渐向四周辐射。
刚度：受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力。
风机齿轮箱讲义课件
工作原理
风机齿轮箱的工作原理是将风力通过风轮叶片转化为扭矩，再通过齿轮箱内部的齿轮传动系统将扭矩传递给发电机或其他机械装置，从而将风能转化为机械能。
齿轮传动系统
齿轮传动系统是风机齿轮箱的核心部分，包括行星齿轮、主轴齿轮和轴承等部件，通过这些部件的相互配合，实现扭矩的传递和转换。
水平轴风机齿轮箱是常见的一种类型，其风轮叶片与地面平行，转速相对较低，适用于中低风速地区。
确保工作区域安全，准备好所需的工具和材料，如螺丝刀、扳手、润滑油等。
准备工作
检查风机齿轮箱的基础是否平整、牢固，确保符合安装要求。
基础检查
按照说明书逐步组装风机齿轮箱的各个部件，确保每个部件都正确安装。
部件组装
将风机齿轮箱与风机的其他部分连接并固定，确保连接牢固、稳定。
连接与固定
始终遵循安全操作规程，确保工作人员的安全。
持续增长的市场需求
01
随着全球能源结构的转型和可再生能源的发展，风力发电行业将继续保持快速增长。作为风力发电机组的核心部件，风机齿轮箱的市场需求也将持续增长。
竞争格局的变化
02
随着技术的不断进步和市场需求的增长，风机齿轮箱行业的竞争格局将发生变化。具备技术创新能力和规模优势的企业将在竞争中占据优势地位。
定期向箱体内注入润滑油，保证齿轮和轴承的正常运转。
润滑油注入装置
03
CHAPTER
风机齿轮箱的维护与保养
检查风机齿轮箱的外观，确保没有异常的噪音、振动或泄漏。
每日检查
油位检查
清洁与紧固
确保油位在正常范围内，不足时及时补充。
定期清洁风机齿轮箱表面，并检查紧固件是否松动。
03
02
01
根据设备要求，定期更换润滑油。
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。
风电机组齿轮箱维护与维修的方法要求及注意事项
风电机组齿轮箱维护与维修的方法要求及注意事项1.1 简介1.1.1 功能齿轮箱是风机的核心部件，它将主轴传递过来的低速、大扭矩的机械能转换成高速、小扭矩的机械能，实现与发电机的参数匹配。
其外形图如下：1.1.2 原理齿轮箱通过涨紧套与主轴相连，经过两级行星齿轮和一级平行轴斜齿轮组成的三级传动系统增速后，由柔性联轴器将高速、小扭矩的旋转机械能传递给双馈式发电机。
其内部传动结构图如下：1.1.3齿轮箱数据传动比……………………………………………………………………100.746额定功率…………………………………………………………………1663 kW额定输入转速…………………………………………………………… 17.4 rpm额定输出转速…………………………………………………………… 1753 rpm 1.1.4结构名称图齿轮箱结构图如下：1、数显油压表2、润滑分配器3、出气孔4、齿轮箱前吊装孔5、涨紧套6、润滑泵出油口7、润滑滤清器8、润滑温控阀9、滤清器堵塞传感器 10、齿轮箱润滑泵 11、齿轮箱放油阀 12、热交换器 13、输出轴 14、输出轴制动盘 15、齿轮箱后部吊点16、齿轮箱前部吊点 17、齿轮箱加热器18、分配器19、润滑油管20、齿轮箱观察窗1.2 维护与维修注意：首次维护维修应在风机动态调试完毕且正常运行7——10天后进行；以后每6个月进行一次。
1．手册中的这些说明必须特别注意，目的是为了遵守规则、规章和说明并且维持恰当的工作程序；2. 每个操作人，必须提前阅读《齿轮箱使用手册》，并了解齿轮箱的安装、启动、运转和维护（检查、维修）具体内容，尤其是阅读《MY1.5s安全手册》。
所有操作必须严格遵守《MY1.5s安全手册》；3. 在所有安装、启动、运行、调整和维护的工作中，要遵守工作手册中给出的开关切断程序以及防止疏忽接通开关的措施；4. 禁止任何危及到齿轮箱安全的工作方法；1. 工作人员未经允许不得在齿轮箱上工作；6 操作者必须保证齿轮箱工作在理想状态下；7. 不允许任何影响到齿轮箱安全的改进措施；9. 所有齿轮箱内的维护工作必须在齿轮箱非工作状态下进行；10. 维护之后启动之前，确保所有的安全设施都到位；11. 在所有情况下，齿轮箱的操作都要有安全和事故预防措施；12. 维护和检修工作，必须由明阳风电公司或接受过明阳风电公司培训并得到认可的人员完成。
重齿风电齿轮箱知识
FL800A FL850 FL1000D FL1250 FL1500A FL2000D FL2000H FL2000B FL2000S FL2000T
一、齿轮箱基本认识
1、风电齿轮箱的结构 该结构同一级行星二级 平行结构都是较常见风 电齿轮箱结构形式。该 结构用一组平行齿轮代 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。
滚动轴承装配时，游隙不能太大，也不能太小。游隙太大，会造成同时承受载荷的滚动体 数量减少，单个滚动体的载荷增大，从而降低轴承的旋转精度，减少使用寿命；游隙太小， 会使摩擦力增大，产生的热量增加，加剧磨损，同样能使轴承的使用寿命减少。
一、齿轮箱基本认识
4、风电齿轮箱的润滑
1.原理图：
排气口 5#管 OUT1 单 向 阀 1 OUT3 单 向 阀 单 向 阀
0.17~0.23
0.4
0.17~0.37
0.4-0.6
0.90~1.20
1.5-1.8
1.10~1.40
1.4-1.7
0.25-0.35
0.20~0.30
一、齿轮箱基本认识 2、风电齿轮箱的齿轮基础
齿轮的特性： 2、机械性能： 风力发电机组齿轮受风力负荷，此负荷变化极大，因此，齿轮采用 抗低温冲击，韧性高的渗碳淬火材料。内齿圈根据设计载荷分别采 用软齿面（调质）中硬齿面（调质+表面氮化）硬齿面（渗碳淬火）， 精度为6GB10095。其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。
风电齿轮箱常见故障及处理
风电齿轮箱常见故障及处理摘要：风电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，因此风电场运维人员熟练掌握常见故障分析处理方法，对降低风电机组受累时间，提高发电能力至关重要。
关键词：风电齿轮箱；故障；分析与处理1主齿轮箱基本结构介绍1.1 主齿轮箱（增速箱）、偏航齿轮箱（减速机）、变桨齿轮箱（减速机）1.2 主齿轮箱工作原理:风吹动叶片，叶片吹动轮毂，轮毂带动主轴，主轴驱动主齿轮箱,主齿轮箱的高速轴带动发电机转子转动，发电机发电，与电网并网发电2 主齿轮箱常见故障主齿轮箱设计使用寿命为20年，但是这是在理想条件下。
现实情况下，实际使用寿命可能与设计寿命会存在差异，而且由于使用方法、实际工况、维护条件等的不同，在齿轮箱运行过程中可能会出现故障。
2.1 渗漏油2.1.1空气滤清器是否通畅:若空气滤清器不通畅，则会造成齿轮箱内外部存在压力差，从而发生渗漏油故障。
2.1.2 各排油孔是否通畅:若油孔不通畅，则润滑油会在局部位置形成积累，从而出现渗漏油现象。
2.1.3 端盖处密封件损坏:端盖处密封件的主要作用就是防止润滑油从端盖处渗漏，若损坏，则必然导致齿轮箱渗漏油。
2.1.4 油压是否太大:检查润滑系统中溢流阀是否损坏。
2.1.5 箱体及端盖损坏:可检查是否有碰伤，螺栓是否有损坏。
2.1.6 液位:齿轮箱液位太高，导致渗漏现象,正常液位不得低于长形液位计的2/3，不得高于圆油标的1/2。
2.2 外部元器件损坏:由于使用工况及元器件设计使用寿命问题，可能造成元器件出现某些故障。
常见的易损元器件主要有以下几种：PT100、电加热器、压力表、液位传感器、压力传感器、油标2.3温度报警问题:可检查以下几个方面： PT100是否正常工作、喷油是否正常、高速轴对中有无问题、观测运行时齿轮箱的振动及噪音、检查温控阀是否损坏、检查冷却风扇清洁情况、检查齿轮箱内部情况2.4油标报警问题:可能为油位偏低，若油位正常依然报警，观察油标位置，若油浮沉底则可更换油浮或油位传感器，如果没有沉底但依然报警，则可检查控制系统。
风电齿轮箱讲解
平行级齿轮的润滑
四、风电齿轮箱制造流程介绍
1.根据产品图纸编制各零部件的机加工工艺； 编制铸锻件毛坯订货图，齿轮和轴类零件粗车图，所 有零件的机加工工艺；
2.根据毛坯订货图采购铸锻件产品毛坯； 3.根据产品工艺和图纸加工和检验各零部件 4.根据产品的装配工艺装配齿轮箱 5.按规范和技术协议要求进行型式试验 6.样机在型式试验后的拆检检验 7.检验合格后装配，做出厂试验 8.扫尾、喷漆、发货。
目录
一、风力发电双馈机组轴系布置形式 二、风电齿轮箱的传动结构类型与工作原理 三、风电齿轮箱齿轮、轴承润滑机理 四、风电齿轮箱制造流程介绍 五、风电齿轮箱的质量控制 六、风电齿轮箱的损坏类型及其原因和处理方法
一、风力发电双馈机组轴系布置形式
目前双馈风力发电机组的机械轴系 布置形式有四种： 1、三点支撑形式。 2、两点支撑形式。 3、一点支撑形式。 4、主轴和箱体集成式。
(一）、“三点支撑”布置： 1、主轴省去后轴承支撑，简化了机构，但使齿轮箱的载荷复 2、箱体下垂现象比“两点式”严重，必须增强扭力臂； 3、高速端采用的高弹联轴节要减少对高速轴轴承的脉动应力
（二）、“两点支撑”布置形式： 这种方式虽然保守，但却有多年的运行经验，比较可靠。 1、为承受风轮载荷，主轴尽量加强，让齿轮箱仅传递扭矩和 2、“静不定”问题的处理：主轴与齿轮箱柔性联接（应用高 3、因重量引起轴线下垂，增加了高速轴损坏的几率，需改善 4、建议采用整体式底盘，避免分体支架造成轴线的偏移。
采购部根据毛坯订货图采购零件毛坯，并按相关的标准进行 验收。行星架和箱体等铸件按球铁件标准验收，锻钢件按锻钢件 标准验收，各铸锻件粗加工后探伤检查，合格后进入机加工阶段。 按零件的机加工工艺执行，按工艺流程进行周转和加工，同时对 每个工序进行检验，检验合格后进入下一道工序，零件加工完后 进行终检，检验合格进行油封保养后即可入库。
风电齿轮箱结构类型与工作原理及其维护、使用和故障分析共49页文档
维护、使用和故障分析
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好9、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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风力发电机齿轮箱
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
42.1
60.8
M12
73.5
104.9
M14
114.7
166.6
M16
176.4
254.8
M18
250.8
356.7
M20
357.7
509.6
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
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
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.
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 迹.
风电齿轮箱调试与维护
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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。
02
对应急预案进行定期演练和评估 ，确保其有效性和可操作性。
在发生紧急情况时，迅速启动应 急预案，组织人员进行现场处置 和救援。
03
对事故进行调查和分析，总结经 验教训，完善应急预案和防范措
施。
04
06 风电齿轮箱发展趋势及展 望
技术创新方向探讨
1 2
高效率与低噪音技术
通过优化齿轮设计、提高制造精度和采用新材料 等手段，提高风电齿轮箱的传动效率，降低噪音 水平。
识别潜在的危险源，如高速旋 转的齿轮、高温润滑油等。
对危险源进行风险评估，制定 相应的控制措施，如设置安全 防护装置、使用耐高温润滑油 等。
定期对危险源进行检查和监测， 确保其处于受控状态。
加强员工安全培训，提高员工 对危险源的识别和应对能力。
应急预案制定与实施
01
针对可能发生的紧急情况，制定 应急预案，包括应急组织、通讯 联络、现场处置等方面。
02 风电齿轮箱调试流程
调试前准备工作
检查齿轮箱外观
检查内部清洁度
检查润滑系统
准备调试工具
确认齿轮箱表面无损伤、 无渗漏，紧固件齐全、
无松动。
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。
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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
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 满圆柱滚子轴承； 圆柱滚子轴承； 调心滚子轴承； 圆锥滚子轴承； 四点接触球轴承；
一、齿轮箱基本认识
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
一、齿轮箱基本认识
1.1、风电齿轮箱的结构
4）两级行星 目前我公司有的型号： FLW3000J FLW3000C
一、齿轮箱基本认识
1.1、风电齿轮箱的结构
5）renk 目前我公司有的型号： FLA800 FLC750 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 精度和装配要求高
3、风电齿轮箱的轴承
风电齿轮箱轴承主要类型 圆柱滚子轴承：
圆柱滚子与滚道为线接触轴承 。负荷能力大，主要承受径向 负荷。滚动体与套圈挡边摩擦 小，适于高速旋转。根据套圈 有无挡边，可以分有NU、NJ 、NUP、N、NF等单列轴承， 及NNU、NN等双列轴承。该 轴承是内圈、外圈可分离的结 构。内圈或外圈无挡边的圆柱 滚子轴承，其内圈和外圈可以 向轴向作相对移动，所以可以 作为自由端轴承使用。在内圈 和外圈的某一侧有双挡边，另 一侧的套圈有单个挡边的圆柱 滚子轴承，可以承受一定程度 的一个方向轴向负荷
一、齿轮箱基本认识 2、风电齿轮箱的齿轮基础
齿轮失效的主要形式： 3、胶合：局部升温+重载、润滑不够、油变质
一、齿轮箱基本认识 2、风电齿轮箱的齿轮基础
齿轮失效的主要形式： 4、剥落
一、齿轮箱基本认识 2、风电齿轮箱的齿轮基础
齿轮失效的主要形式：
5、塑变：
低速重载传动时，若齿轮齿面硬度较低，当齿面间作用力过大，啮合中的齿面表层材料 就会沿着摩擦力方向产生塑性流动，这种现象称为塑性变形。
一、齿轮箱基本认识 2、风电齿轮箱的齿轮基础
齿轮材料的特性： 1、化学成分：
C（碳） 42CrMo A 0.38-0.45 Si（硅） 0.17-0.37 Mn（锰） 0.5-0.8 Cr（铬） 0.9-1.2 Ni（铌） Mo（钼） 0.15-0.25
17CrNiMo6
20CrMnMo
0.15-0.2
润滑系统工作原理介绍：
润滑系统必须保证对齿轮箱内的运动部件的强制润滑，对油液的过滤和散热。 润滑系统由电动泵、过滤装置、机械泵、油风冷却器、压力传感器、连接管路等组成。 电动泵、机械泵同时向系统供油，润滑油经滤油器过滤后到温控阀，该温控阀根据润 滑油的温度自动控制润滑油的流向。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，滤芯上单向阀打开，液压油只经过10μ的粗过滤；当温度高于+10°C，或 滤芯压差低于4bar 时，滤芯上单向阀关闭，润滑油经过10μ过滤。无论何种情况，未 经过滤的油液决不允许进入齿轮箱内各润滑部位。在过滤器上装有压差发讯器，当滤 芯堵塞，压力差达到3bar 时压差发讯器发讯，提示更换滤芯。风冷却器用于冷却齿轮 箱的润滑油。该风冷却器由电机、高性能轴向风扇、散热片和旁通阀等组成。旁通阀 的作用：当冷却器前后压差达到6bar 时，旁通阀开启，润滑油不经冷却板而直接进到 齿轮箱。 润滑系统必须有安全阀，以防止压力过高对系统元件造成损坏。 润滑系统必须考虑能够随时排除系统中的气泡，气泡对齿轮箱会造成损坏。 润滑系统的冷却器要有足够的散热能力，同时风扇要有足够的空气流量将舱室内的热 空气排出舱室外。最高允许齿轮油温度为+80°C。
量，故游隙又分为径向游隙和轴向游隙两种。
Hale Waihona Puke 径向游隙分为初始游隙、安装游隙和工作游隙。初始游隙是指轴承成品的合套游隙; 安装游 隙是指轴承安装于轴颈和轴承座孔后的游隙; 工作游隙是指轴承处于稳定运转状态时的游隙。 影响轴承安装游隙的主要因素是轴颈和座孔与轴承之间的过盈配合将导致游隙减小; 而影响 轴承工作游隙的主要因素有轴承的温度变化、旋转离心力等
锻后热处理
锻件锻后热处理通常采用正火或正火+回火，用以消除锻造应力，降低硬度 ，改善组织，细化晶粒，改善切屑性能
二、齿轮箱加工制造
1、零件加工制造
零件铸造过程（箱体、端盖）：
配料
熔炼 铸型 落砂 清理 热处理
配砂
造型
烘干 检验
入库
一、齿轮箱基本认识 2、风电齿轮箱的齿轮基础
齿轮失效的主要形式： 2、点蚀：(表面裂纹扩张、磨粒、剥落)齿轮工作时，在齿面啮合处，由于循环交变应力长期作用，当应力峰值超过材 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。随着裂纹的扩展， 将导致小块金属剥落，产生齿面点蚀.点蚀是由于接触面上金属疲劳而形成细小的疲劳裂纹，裂纹的扩展造成的金 属剥落现象。
一、齿轮箱基本认识 3、风电齿轮箱的轴承
风电齿轮箱轴承游隙：
滚动轴承的游隙调整和预紧是滚动轴承装配工作的重要环节。 准确把握游隙调整和预紧的工艺概念，并且在装配工作中正确地运用这种工艺方法，是轴 承装配工作质量的保证。 滚动轴承的游隙是指在一个套圈固定的情况下，另一个套圈沿径向或轴向所作的最大活动
FL800A FL850 FL1000D FL1250 FL1500A FL2000D FL2000H FL2000B FL2000S FL2000T
一、齿轮箱基本认识
1、风电齿轮箱的结构 该结构同一级行星二级 平行结构都是较常见风 电齿轮箱结构形式。该 结构用一组平行齿轮代 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。
压力传感 器1
IN1
油泵 电机 电动 泵
旁通阀
过滤器
单向阀3
IN2 2#管 机械 泵
4
风冷器 风冷器 电机 6#管 压力传 感器２
OUT2
压差开关
溢 流 阀 OUT4
2
1#管
4#管 压力表 取样球阀
3#管
压力表 开关
入口球阀
齿轮箱
一、齿轮箱基本认识
4、风电齿轮箱的润滑
一、齿轮箱基本认识
4、风电齿轮箱的润滑
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 调心滚子轴承：
调心滚子轴承有其特点是外 圈滚道呈球面形，具有自动 调心性，可以补偿不同心度 和轴挠度造成的误差，但其 内、外圈相对倾斜度不得超 过3度。
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 圆锥滚轴承：
圆锥滚子轴承主要承受以径 向为主的径、轴向联合载荷。 轴承承载能力取决于外圈的 滚道角度，角度越大承载能 力越大。该类轴承属分离型 轴承，根据轴承中滚动体的 列数分为单列、双列和四列 圆锥滚子轴承。单列圆锥滚 子轴承游隙需用户在安装时 调整；双列和四列圆锥滚子 轴承游隙已在产品出厂时依 据用户要求给定，不须用户 调整。即使在高速时圆锥滚 子轴承也承受很高的径向和 轴向负载。
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： 四点角接触球轴承 从根本上 四点接触球轴承：
说是带一个分离内环（即内 环分成两半）的单列角接触 球轴承。该类轴承可分离。 滚道和球的接触几何关系是 “四点式”接触，只设计滚 道(即哥特式尖拱)。这使得 轴承能够承受双向等值的轴 向负载。 在外圈的某一面设有定位沟 槽以防止外圈意外转动。
0.17~0.23
0.4
0.17~0.37
0.4-0.6
0.90~1.20
1.5-1.8
1.10~1.40
1.4-1.7
0.25-0.35
0.20~0.30
一、齿轮箱基本认识 2、风电齿轮箱的齿轮基础
齿轮的特性： 2、机械性能： 风力发电机组齿轮受风力负荷，此负荷变化极大，因此，齿轮采用 抗低温冲击，韧性高的渗碳淬火材料。内齿圈根据设计载荷分别采 用软齿面（调质）中硬齿面（调质+表面氮化）硬齿面（渗碳淬火）， 精度为6GB10095。其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。
滚动轴承装配时，游隙不能太大，也不能太小。游隙太大，会造成同时承受载荷的滚动体 数量减少，单个滚动体的载荷增大，从而降低轴承的旋转精度，减少使用寿命；游隙太小， 会使摩擦力增大，产生的热量增加，加剧磨损，同样能使轴承的使用寿命减少。
一、齿轮箱基本认识
4、风电齿轮箱的润滑
1.原理图：
排气口 5#管 OUT1 单 向 阀 1 OUT3 单 向 阀 单 向 阀
二、齿轮箱加工制造
1、零件加工制造
锻造件加工过程（齿轮、轴类）： 熔炼 钢锭 锻造 热处理 粗加工
性能测试
中间检验
探伤
精加工
热处理
入库
包装
检验
二、齿轮箱加工制造
1、零件加工制造
锻造 锻造就是金属坯料在压力下产生变形而得到锻件的方法。分热锻和冷锻， 热锻又分为自由锻和模锻，冷锻只有模锻。 锻造比 改善材质质量的一个重要指标就是锻比，锻件锻造比一般2~4为宜，可以得 到均匀的材质。（风机零件锻比要求见下）