齿轮箱故障分析

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关于风机齿轮箱常见故障的分析与改进

关于风机齿轮箱常见故障的分析与改进
2 . 4 油 温 过 高
【 关键 词】风机齿轮
Hale Waihona Puke 漏油油温高改进 冷却 不足 的情 况下 油温 过高 ,使 高速轴 承温度不能有效的卸去 ,导致轴承温度过高 。
2 . 5 油 温 过 低
1齿轮箱油温过高的可能原因
情 况:一对 齿 轮副 的两个 齿 轮上 各有 ~ 个齿 出现长条状锈蚀痕迹 ,其余齿完好 ; 原 因:齿 轮箱 长期 停放 造 成齿 面锈 蚀 , 运行不平稳产生异响 ; 处理 :该锈 蚀 无法 彻底 消 除,只 能先 用 油石抛光 ,再后续跟踪 ;
案 例 : 华 创 太 阳 山 风 电 场 、 甘 肃 昌 马 油温 过低 也容 易造 成高 速轴 轴承 温度 过 2 3 9 4。 高 ,润滑油在低温 的情 况下粘度 很大 ,通过进 F 1 . i风 冷 器 可 能 故 障 油孔的油会变得很少 ,而且粘度 高的油液流动 3 . 6非齿轮箱 自身原 因的异响 性很差 ,导热的能力也会 差很 多,导致轴承温 1 . 1 . 1风 冷 器 自身 故 障 度 越 来 越 高 ,造 成 恶 性 循 环 。 该 情 况 主 要 反 映 情况 :响声出现在低速 端主轴或高速 端刹 如 电线短 路 、断路 、电机 烧坏 等导 致 风 在冬季 以及水冷润滑 系统 的齿 轮箱上 ,例如海 车盘附近 ,经检查齿 轮箱各部 件完好仍有 异响 扇 不 运 转 装辉腾锡勒的 F L 2 0 0 0 H轴承温度高 的案例 。 的情况 , 或者响声频率不与转速成正比; 原因: 1 . 1 . 2灰尘影响风冷器散热 低速端有可能是轮毂或者主轴轴 承出现问题 , 散热 片上 大量 的灰 尘 覆盖会 影响 风冷 器 2 . 6 轴 承 损 坏 高速段可能是联轴器或者 电机 找正偏 差所 致 ; 的散热 ,导致润滑油冷却不足 轴 承的损 坏 会使 滚子 运行 不平 稳 ,特 别 处理 :在反复查找齿轮箱确认 没有 问题 的情 况 I . 1 . 3风 冷 器 的 接 线 错 误 下 ,可 以判断是其他部件 出了问题 ,可以要求 接线 错误 会 导致 风扇 反转 ,会导 致风 向 是高速轴轴承转速很高 的情 况下会大量 发热 。 整机厂家对可能发生问题的部件进行查找。 相 反 ,影 响 散 热 2 . 7摩擦 或盘根过 紧 3 . 7 漏 油 故 障 分 析 i . 2润滑 系统到油分配 器、冷却 器的油管接反 零件 干涉 摩擦 以及盘根 安 装过 紧都会 产 漏 油是齿 轮箱 传动 系 统 中常见 故 障,漏 过 滤器 的两 个出 口分别 标 示 了到 齿 轮箱 生大量的摩擦热 ,使轴承温度升高 。 油会影响齿轮 、轴承等箱 的润 滑效 果 , 使 得各 或者到冷却器 , 温度较低时直接进入油分配器 , 3齿轮箱存在的 问题分析及对策 运动副零配件之 间摩擦 加剧 ,减少各 零件 的使 温度较高 时进入冷 却器 。如油管接反则高温油 用寿命。 严 重的漏 油将使齿 轮箱 无法正常工作。 经过冷却器冷却 ,必 然会产生油温过高。将 3 . 1齿轮齿 面上有磕碰伤造成响 声 齿轮箱漏油 问题牵涉 的方 面很多,如设计、工 油管按正确要求安装 即可解决 艺 、加 工 、装 配 、铸 造 等 ,产 生 漏 油 的原 因 很 情 况 :该 问题 主要 反映 在整 机生 产厂 家 1 . 3润 滑 系统 的 压 力 阀或 温 控 阀错 误 多 ,在实 际设备维护 中,要根据具 体情 况分析 的总装厂试验 台,该种异响的特点 :响声频率 原 因,再 采取相应 的排 除方法 。根据企业大量 在过 滤器 与 齿轮箱 油 管连接 无误 的情 况 稳定 ,单 向有异 响,反 向旋转 无异响 ,可 以通 实 际维修经验 ,齿 轮箱漏油 主要是 因为以下几 下 ,当油温 超过 5 5 。 C过滤 器到 油分配器 的管 过计算低速轴 的转 速和异响的频率关系来确定 个原 因:1 . 密封件损坏 或装反导致接合面密封 子仍有流油 的情 况下 ( 判断方法 :摸该油管 , 异响发生 的具体位置原 因:装配过程 中出现磕 不 严 ;2 . 相 对 运 动 零 件 尺寸 配 合 间 隙 过 大 ,或 碰 ,由于公 司在试验质量 把关上存在纰漏 ,有 如温度与分配器 的温度 一致或者有油流动的振 是 因为 长期运动磨损使 得间隙过大 ;3 . 箱体铸 动感则说 明该油管有 油流过) ,说明过滤器的 极少量的齿轮箱可 能会 出现这样 的问题 。 处理 件有气孑 L 、砂 眼等缺 陷 ;4 . 工作温度 太高或润 温控 阀存在 问题 。可以像 润滑系统厂家或技术 根据分析结果仔 细寻找相 关齿轮齿面上的碰伤 滑油粘度太低 ;5 . 润滑 油管变 形或存在裂痕导 部进行 咨询 ,更换 温控 阀。如果是英德诺曼的 处 ,寻找 时应将齿 面上的油擦拭干净 ,以免影 致油管漏油 。 压力 阀问题会 比较 困难 ,需要几方共 同解决 。 响手感 。碰伤主要存在于齿顶及齿廓两侧 。 案例 :2 0 1 1 年集 宁风 电总装厂及 2 0 1 0年 1 . 4 溢 流 阀 问题 参考文献 国 电保 定 总 装厂 。 [ 1 ] 杨龙 .多功 能散 热加 油装 置在 氨分 解 罗 溢 流 阀作 为泄压 元件 ,应 在齿 轮箱 油温 茨风 机 上 的 应 用 … .通 用 机 械 , 2 O 1 0 . 3 . 2齿轮 自身周 节误 差过大造 成的异 响 低 、压力高 的时候 才会发生作用。 目前发现有 [ 2 】 王昕平 .恢复 R 3 6 3罗茨风机的使用 [ J 】 . 情 况 :该 问题 同样反 映在 整机 生产 厂 家 油温高溢 流阀仍 然流油的情况 ,这样经过冷却 有 色冶金节 能 , 2 0 0 3 . 的油量会减少 ,部 分的油未经冷却直接 回齿轮 的总装厂 ,该种异响的特点 :响声频率稳定 , 【 3 ] 王多强 . T R F 3 0 0 E型 罗 茨 风机 维 修 与 维 护 箱 ,导致整 体冷却不足 ,油温偏高。遇到油温 双 向旋转均异响 ;原 因:齿轮加工造成 的相邻 [ J ] . 新 疆 有 色金 属 , 2 0 1 1 . 高 、压 力低 而溢 流阀又开启的情况 ,应及早与 齿 周节变化过大产生的异响 。可 以通过速 比关 【 4 ] 李世 颖 .关于 M G G A型 罗茨风机故障排 除 系查找问题齿轮的齿轮检测报告 ; 润滑 系统 厂家联 系解决 。 及 参数 调整等有关 问题的探讨 … . 粮食 处理 :除 可取 出的 高速轴 外现 场 无法 处 与食 品 工 业 , 1 9 9 5 . 2高速轴轴 承温度过高原因分析 理 ,只能回公司进行更换返修 。 【 5 ] 陈金 英 , 常 清峰 , 马卫 东 , 李献 平 . R A S 罗茨风机 修 复 及技 术 改进 … . 冶金 动

行星齿轮箱故障诊断方法

行星齿轮箱故障诊断方法

行星齿轮箱故障诊断方法1. 引言1.1 引言行星齿轮箱是一种常见的传动装置,在各种机械设备和车辆中被广泛应用。

它能够有效地将动力传递给机械系统,从而实现各种动力传动和转速调节的功能。

由于长时间的使用和磨损,行星齿轮箱可能会出现故障,导致设备性能下降甚至完全失效。

及时准确地诊断行星齿轮箱的故障非常重要。

本文将介绍行星齿轮箱的故障现象、可能的原因、诊断方法、常见解决方案和预防措施,帮助读者更好地了解行星齿轮箱故障的发生和处理方法。

通过掌握这些知识,读者可以及时发现和解决行星齿轮箱的故障,延长设备的使用寿命,提高设备的可靠性和安全性。

在本文的指导下,读者可以更加有效地管理和维护行星齿轮箱,确保设备的正常运行和高效工作。

愿本文能够为读者提供有价值的信息和帮助,使他们能够更好地了解和处理行星齿轮箱故障问题。

2. 正文2.1 故障现象故障现象是指在行星齿轮箱工作过程中可能出现的各种问题和异常情况。

通过观察和记录这些故障现象,可以帮助工程师们更快速、准确地诊断问题,并采取相应的处理措施。

常见的行星齿轮箱故障现象包括:轴承异响、运转噪音过大、温升异常、油品泄漏、齿轮磨损严重、工作效率下降等。

轴承异响可能是轴承损坏或润滑不良导致的;运转噪音过大可能是齿轮配合间隙过大或叶轮受损;温升异常可能是润滑油渗漏或油温过高所致;油品泄漏可能是密封件老化或松动;齿轮磨损严重可能是使用寿命到期或润滑不当引起的;工作效率下降可能是因为零部件磨损过大或系统故障。

通过仔细观察和分析这些故障现象,可以有针对性地进行故障诊断和解决方案的制定。

定期检查和维护行星齿轮箱,及时处理故障现象,可以提高设备的可靠性和工作效率,延长设备的使用寿命。

2.2 故障可能原因行星齿轮箱故障可能原因很多,主要包括以下几个方面:1. 润滑不足:行星齿轮箱在工作过程中需要足够的润滑油来减少摩擦和磨损,如果润滑油不足或质量不合格,就会导致齿轮箱零件间的摩擦增大,从而引起故障。

齿轮箱故障分析和维护使用

齿轮箱故障分析和维护使用

风电齿轮箱的故障分析和维护风力发电机组由叶片、增速齿轮箱、控制系统、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。

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,Fland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风力发电机组的关键技术保障。

一、风电齿轮箱故障分析(一)、齿轮传动的故障原因分析齿轮传动是机械设备中设备中最为常用的传动方式之一。

风电齿轮箱运行状态的正常与否直接关系到整台机组的工作状况。

据有关资料统计,齿轮箱发生故障有40%的原因是由于设计、制造、装配及原材料等因素引起的,即是由制造单位设计制造引起的;另有43%的原因是由于用户维护不及时和操作不当引起的;还有17%的原因是由于相邻条件(如电机、联轴节等)的故障或缺陷引起的。

当然,风电齿轮箱故障原因是否有这比例关系,还要经过统计得出。

由此可见,为了确保风电齿轮箱安全、正常地运行,提高齿轮传动的可靠性,一方面需要改进设计、提高加工制造精度以及改善装配质量,另一方面则必须提高运行管理和维护水平,对齿轮传动装置进行状态监测和故障诊断。

(二).齿轮箱中主要故障及其原因分析据统计,齿轮箱中其次是轴承,占20%;再者是轴,占10%。

最后是箱体和紧固件。

由此可见,在齿轮箱中齿轮本身的故障所占比重大。

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。

齿轮箱和齿轮副常见故障

齿轮箱和齿轮副常见故障

齿轮箱和齿轮副常见故障导致齿轮失效的主要原因之一是齿轮副设计时只考虑了一个方向的运行。

失效通常是由对齿轮箱不正确的双向运转或齿轮组逆向安装造成的。

除非是特别制造的双向齿轮,齿轮轮齿不受力的一侧加工比受力侧粗糙,公差比受力侧高。

齿轮的过载也是失效的主要原因之一。

在一些场合,过载是持续的,这显示该齿轮箱不适合这种应用。

有时过载是间歇的,发生在速度变化时,或因特殊的生产要求引起转矩载荷的瞬时阻碍。

安装误差,包括原始的和派生的,也是引起齿轮失效的主要原因。

确保齿轮安装正确的唯一方法是严格遵循齿轮的安装说明。

在齿轮运行一个较短的时间后可以观察到齿轮的磨损模式。

如果这个模式和制造商的说明书上不同,需进行校准调整。

导致安装误差出现的主要原因是维护不当。

齿轮副的正确校准,尤其是较大的齿轮,不是一件容易的事。

齿轮箱制造商一般不提供一个简易、明确的方法保证各轴之间平行且轴心距正确。

派生的安装误差出现也是齿轮驱动失效的常见原因。

大多数的齿轮箱用于驱动其它系统组件。

如果从动单元出现安装误差常常也会直接影响齿轮。

从动组件的安装误差所导致的加载区的变化会引起齿轮组的安装误差。

齿轮箱的原始安装误差和齿轮箱之间的或成对的组件之间的安装误差产生的效果是相同的。

对齿轮进行目测,可以发现引起齿轮损耗和失效的潜在因素。

齿轮轮齿的磨损模式或变形为判断外力作用提供了线索。

正常磨损齿轮正常磨损模式,各个轮齿高于或低于节线的整个表面都十分光滑。

非正常磨损1、磨蚀磨蚀是轮齿较为独特的磨损模式。

模式的改变取决于磨蚀的类型和它特殊的外力作用。

由润滑油中的微粒所引起的磨蚀磨损,从轮齿根部到顶部会有划痕。

2、化学侵蚀和腐蚀润滑油中的水和其它杂质也会引起齿轮退化和故障提早发生。

(表面有不规则的小凹坑)3、过载这种模式是由过度的齿轮载荷变化引起的。

过度的转矩载荷引起的局部腐蚀,表面锈斑由润滑油的内爆所产生的,轮齿边缘有局部过载疲劳断裂。

轮齿表面的检查轮齿表面主要失效形式的形态1、疲劳点蚀的形态特点疲劳点蚀是闭式齿轮最常见的齿面失效形式,主要发生在靠节线处齿根面的部位。

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
加速度包络线谱:齿啮合,轴承早期缺陷,润 滑不良,重复性冲击等问题。
9
振动监测分析
10
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;
32
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。
45
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。

船舶齿轮箱故障分析及修复工艺

船舶齿轮箱故障分析及修复工艺

船舶齿轮箱故障分析及修复工艺发布时间:2022-05-16T07:48:18.573Z 来源:《科学与技术》2021年34期作者:陈巍[导读] 随着经济和各行各业的快速发展,船舶齿轮箱存在横多故障。

陈巍中国航发哈尔滨东安发动机有限公司,黑龙江省哈尔滨市,150066摘要:随着经济和各行各业的快速发展,船舶齿轮箱存在横多故障。

齿轮箱也叫增速箱,是动力装置与传动装置之间的一种重要连接部件,也是动力类机械设备所必不可少的部分,其主要作用是动力传递,还可以通过齿轮箱齿轮副的增速作用来提升动能,被广泛应用于汽车变速箱、减速器、差速器、风力发电机组、冶金鼓风机、透平压缩机、选矿冶金设备等大中型旋转机械上。

滑动轴承即是在滑动摩擦下工作的轴承,其类型多样,按承载方向分为径向滑动轴承和止推滑动轴承,径向滑动轴承又分为整体式、剖分式、调心式;此外,按润滑形式也可以分为液体摩擦滑动轴承、非液体摩擦滑动轴承。

滑动轴承的结构相对简单,主要构成部分包括轴承座、轴承盖、轴瓦等部件。

整体式滑动轴承由轴承座和整体轴套组成,其最大优点是成本低廉,但当轴套磨损或其轴承间隙无法调整,一般多用于低速、轻载或间隙性工作的机器上;剖分式滑动轴承通常由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦以及双头螺柱组成,因为轴瓦被剖分为上下两部分,便于在磨损后通过减少剖面垫片厚度来调整轴承间隙。

推力轴承主要由轴承座和止推轴颈组成,非液体摩擦滑动轴承一般将轴瓦和轴承座制成一体,齿轮箱上用得较多的是单环或多环式。

关键词:船用齿轮箱;故障分析;管理对策引言近年来,我国船舶制造行业发展快速,因此为了有效降低齿轮箱故障诊断错误率,本文提出采用标准BP神经网络进行船舶齿轮箱故障诊断进行对比测试。

首先对测试数据进行统计,并利用小波分析提取出船舶齿轮箱故障诊断特征,最后建立神经网络对其故障进行诊断,经相关故障实例分析可知,本故障诊断方法能有效提高船舶齿轮箱故障诊断效果,除此之外,本文还对船用齿轮管理对策进行阐述。

齿轮箱常见故障及处理措施

齿轮箱常见故障及处理措施

齿轮箱常见故障及处理措施一、齿轮箱常见故障。

1.1 齿面磨损。

这是齿轮箱相当常见的一个毛病。

就像人走路走多了鞋子会磨破一样,齿轮长时间运转,齿面相互摩擦,就容易磨损。

造成齿面磨损的原因有不少呢。

比如说润滑不到位,齿轮在干巴巴的状态下工作,那齿面就像没抹油的机器部件,互相摩擦得厉害,磨损自然就快了。

还有啊,如果齿轮箱里进了杂质,那些小沙子、铁屑之类的,就像眼睛里进了沙子一样,在齿面间捣乱,加剧磨损。

1.2 齿根折断。

这可是比较严重的故障了。

想象一下,齿轮的齿根就像大树的根基,根基要是断了,那这棵“大树”可就倒了。

齿根折断的原因往往和受力过大有关。

就好比让一个人扛超出他能力的重物,时间一长,腰就可能折了。

要是齿轮在工作的时候突然受到很大的冲击力,或者长期承受过载的力,齿根就容易断。

有时候设计不合理,齿根部分比较薄弱,也会埋下这个隐患,真是“先天不足,后天难补”啊。

二、处理措施。

2.1 针对齿面磨损。

如果是润滑问题,那就得好好检查润滑系统了。

就像给机器“喂饭”一样,要确保润滑油能按时、按量地到达齿轮的齿面。

该换油就换油,别舍不得那点油钱,不然到时候维修成本可就高了。

要是发现齿轮箱里有杂质,那就得赶紧清理。

这就好比打扫房间,把那些脏东西都清出去,齿轮才能在干净的环境里工作。

可以采用专门的过滤装置,把杂质都拦住,不让它们再去破坏齿面。

2.2 针对齿根折断。

如果是因为受力过大,那就要好好检查整个传动系统了。

看看是不是有什么地方卡死了,导致齿轮突然受力。

要调整好负载,不能让齿轮干超出它能力范围的活。

要是因为设计问题,那可能就得重新设计或者改进了。

这就像房子盖得不稳,得推倒重盖或者加固一样。

不过这可不像修修补补那么简单,得找专业的人来做,毕竟这是个技术活,不能“眉毛胡子一把抓”。

三、预防故障的建议。

3.1 日常保养很重要。

要像照顾孩子一样照顾齿轮箱。

定期检查,听听有没有异常的声音,就像听孩子有没有哭闹一样。

看看润滑油的量和质,有没有泄漏的地方。

齿轮箱 典型故障

齿轮箱 典型故障

齿轮箱典型故障一一、齿轮磨损齿轮磨损是齿轮箱最常见的故障之一。

当齿轮长时间运行或承受过大载荷时,齿面会逐渐磨损,导致齿轮间隙增大,严重时甚至会影响齿轮的啮合。

为了防止齿轮磨损,可以采取以下措施:定期检查齿轮的磨损情况,及时更换磨损严重的齿轮;选用耐磨性能好的齿轮材料;优化齿轮设计,提高齿轮的承载能力。

二、轴承损坏轴承是齿轮箱中的重要部件,其主要作用是支撑齿轮和其他转动部件。

当轴承出现故障时,会导致齿轮箱振动、噪声增大,严重时甚至会影响设备的正常运行。

为了防止轴承损坏,可以采取以下措施:选择质量好的轴承材料和制造工艺;定期检查轴承的运行状态,及时发现并解决轴承故障;优化轴承设计,提高轴承的承载能力和使用寿命。

三、润滑不良润滑是齿轮箱正常运行的重要保障。

当润滑不良时,齿轮和其他转动部件的摩擦会增大,导致齿轮箱温度升高、噪声增大、齿面磨损加剧。

为了改善润滑状况,可以采取以下措施:选用合适的润滑剂和润滑方式;定期检查润滑系统的运行状态,及时发现并解决润滑问题;优化润滑设计,提高润滑效果。

四、密封问题密封问题也是齿轮箱的常见故障之一。

当密封不良时,水分、杂质等物质会进入齿轮箱内部,导致齿轮和其他转动部件腐蚀、磨损加剧。

为了解决密封问题,可以采取以下措施:选用性能良好的密封材料和密封结构;定期检查密封件的磨损情况,及时更换磨损严重的密封件;优化密封设计,提高密封效果。

五、负载过大负载过大是导致齿轮箱故障的另一个重要原因。

当设备承受的载荷超过其承受能力时,齿轮和其他转动部件会受到过大的应力,导致齿轮箱损坏。

为了防止负载过大,可以采取以下措施:合理设计载荷分配,避免单个设备承受过大的载荷;定期检查设备的运行状态,及时发现并解决超载问题;优化设备结构,提高设备的承载能力。

六、机械损坏机械损坏包括齿轮、轴承、轴等主要部件的断裂、变形等故障。

这些故障通常是由于制造缺陷、安装不当、运行不当等原因导致的。

为了预防机械损坏的发生,可以采取以下措施:严格把控零部件的制造和安装过程;加强设备的维护和检修工作;及时发现并解决设备运行中的异常情况。

风力发电机齿轮箱常见故障分析与预防措施

风力发电机齿轮箱常见故障分析与预防措施
1、齿轮断齿损坏
图1
齿轮是一种复杂的机械零件,它的制造工艺、安装以及运行维护都是较为复杂的,而这一系列工作过程控制得是否严格,都对齿轮的寿命有很大的影响。造成齿轮损坏的主要原因如下:
1)风机在高转速运转时,突然紧急停机,高速刹车动作,风机传动链振动晃动较大,轴承串动,齿轮咬合间隙变小,受力瞬间增大,造成齿轮断齿。
4、油化验
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,这时油起到了重要的润滑、冷却作用。
齿轮油主要化验项目:外观分析、40℃粘度、总酸值TAN测试、含水量状况,对检测正常的油品定期进行过滤,对严重超标的油品进行换油。
6)、齿轮箱中速齿轮轴承磨损,导致齿轮箱齿轮咬合间隙不均匀,长时间存在齿面局部受力过大,造成断齿。
7)、齿轮箱弹性支撑固定螺栓松动,造成齿轮箱高速运转时振动较大,与发电机轴承不同轴,齿轮受到应力较大,造成断齿。
2、轴承失效
滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时,就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、保持架损坏等。造成轴承失效的主要原因如下:
一、齿轮箱的结构
我风电场1MW、1.5 MW风力发电机齿轮箱由一级行星齿轮和两级平行轴齿轮传动组成,是一种典型的传动装置。齿轮箱利用其前箱盖上的两个突缘孔内的弹性套支撑在支架上。齿轮箱低速级的行星架通过涨紧套与机组的大轴连接,三个一组的行星轮将动力传至太阳轮,再通过内齿联轴节传至位于后箱体内的第一级平行轴齿轮,再经过第二级平行轴齿轮传至高速级的输出轴,通过柔性联轴节与发电机相联。齿轮箱输出轴端装有制动法兰供安装系统制动器用。
3、箱体开裂
箱体开裂部位
齿轮箱箱体开裂的主要部位为齿轮箱齿圈。导致齿轮箱开裂原因有:

风电机组齿轮箱故障分析

风电机组齿轮箱故障分析

风电机组齿轮箱故障分析摘要:近年来,我国风力发电大规模发展,随着风电机组的大批量装机投用以及投运时间的不断累积,各类故障也随之出现,主齿轮箱故障就是其中一类重要故障。

本文根据某大型风电场投运近十年来的故障实例,对风电机组齿轮箱部件失效故障进行分析,并提出一些故障处理的思路和建议。

关键词:风电机组;齿轮箱;故障;失效1齿轮箱的重要作用风电机组的发电原理就是将风的动能由风轮转化为机械能,再将机械能由发电机转化为电能。

齿轮箱的作用是将风轮的低转速增至发电机所需的高转速。

齿轮箱是传动链中最重要的部件,其设计及制造非常关键,要求体积小,重量轻,性能优良。

虽然各大齿轮箱制造企业对齿轮箱进行了深入研究和性能优化设计,但目前世界风电行业所用增速齿轮箱仍然故障较多。

齿轮箱一旦发生故障,维修将会非常困难,严重影响到了风电场的经济效益。

2齿轮箱故障分析2.1齿轮失效2.1.1轮齿折断齿轮的轮齿有很多种不同的折断形式,其主要表现在齿根疲劳导致弯曲折断,因为齿根在轮齿受力时产生的弯曲应力最大,并且齿根与轮盘的连接部分及截面突变等造成的应力比较集中,所以,当力矩重复作用在轮齿上时,疲劳裂纹就很容易在齿根处形成并向周围延伸,最终导致轮齿受力过度而折断。

过载折断都是由于轮齿上受到的力大于其本身可以承受的最大应力而导致的,产生的原因有很多,常见的有啮合区域有硬物卡入或齿轮由于过度磨损后齿面变薄时受到冲击导致,如图1所示:为了提高轮齿的抗折断能力,可采取下列原则:①用增大齿根过渡圆角半径及消除加工痕的方法来减小齿根应力集中;②增大轴及支承的刚性,使齿轮接触线上受载较为均匀;③采用合适的热处理方法使芯材料具有足够的韧性;④采用喷凡、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。

2.1.2齿面点蚀风电机组齿轮箱齿轮传动形式为闭式传动,润滑环境良好,而齿面点蚀闭环传动中最常见的轮齿失效形式,点蚀是由于齿面在不断变化的受力作用下,由于应力作用产生的损坏现象,呈现出麻点状。

齿轮箱中齿轮故障的振动分析与诊断

齿轮箱中齿轮故障的振动分析与诊断

齿轮箱中齿轮故障的振动分析与诊断摘要:齿轮箱常见的失效类型为齿轮箱,所以定期监控其工作状况,以减少故障率,提供预测型的检修计划。

应用结果显示,该技术能够对变速箱进行有效的判断,并能正确地判断出变速箱的故障部位和严重性,从而为船员制定相应的检修计划,降低无用维护费用,防止机械和机械的非计划停运。

关键词:风力发电机组;齿轮箱;故障诊断引言:在回转机构中,最常见的是齿轮,它的工作状态对整个机器的工作情况有很大的影响。

齿面磨损、表面接触疲劳、齿面塑性、齿面弯曲和齿面折断等是常见的失效类型。

一、齿轮箱故障诊断的意义在风力发电机组中,齿轮箱作为重要传动设备,为风能转化为电能提供源源不断的动力,发挥着十分重要的功能。

风力发电机组中的齿轮箱,不仅体积、质量较大,而且结构十分复杂,这也导致在发电机组运转过程中,齿轮箱容易发生各种故障,进而使发电机组的运行受到较大影响,甚至蒙受重大损失。

近年来,陆续爆发出多起因为齿轮箱故障而导致风力发电机组停运的实践,不仅让发电机组受到极大影响,而且带来重大经济损失。

所以说,对风力发电机组齿轮箱实施有效的故障诊断措施,从而尽发现问题,解决问题,保证其稳定性,不仅具有极大的经济意义,而且有很强的社会意义[1]。

传统的齿轮箱故障诊断主要是通过人工方式实现的,通过人工巡检加定期维护的方式,排除齿轮箱故障。

然而,这种模式,一方面带有很强的滞后性,通常都是齿轮箱发生故障以后,并且对发电机组造成影响之后,才能够去被动的应对,依然无法完全避免损失;另一方面,齿轮箱结构复杂,人工方式诊断故障,不仅准确率不高,而且耗费大量的时间和人力。

因此,通过对齿轮箱实施在线监控,并通过监控数据对齿轮箱实施故障诊断,一旦发现异常立刻予以维护、维修,只有这样,才能够真正有效的预防齿轮箱故障,将隐患消除,从而最大程度降低对风力发电机组的影响。

二、齿轮箱故障诊断机理实现齿轮箱的故障诊断,首先必须了解齿轮箱的故障机理,以此为基础选择合适的诊断技术,才能有有效保障故障诊断的及时性与准确性。

齿轮箱故障分析与诊断策略

齿轮箱故障分析与诊断策略

齿轮箱故障分析与诊断策略摘要:齿轮箱是许多机械的变速传动部件。

在聚丙烯装置最大的挤压造粒机组中,也是由它来提供扭矩和改变速度的。

,它的运行是否正常对整个机组的工作有较大影响。

然而设计不当、维护和操作不善都会引起齿轮箱出现一些故障。

这对其进一步的开发和使用带来明显的负面效应。

本文首先阐述齿轮箱的用途,接着对其故障表现和诊断对策分别进行系统描述。

关键词:齿轮箱故障用途诊断策略齿轮箱是一种工业用的组件,它能经由传动齿轮系完成功率的传递任务,同时,齿轮箱作为一种传送齿轮的机械配件,在化工方面的用途也很广。

本文由齿轮箱的应用,对齿轮箱的常见故障表现和诊断措施展开详尽的论述。

一、齿轮箱的用途齿轮箱的主要用途如下:首先,它可以通过齿轮组来改变传递的速度,在工业上常常把它叫做“变速齿轮箱”。

其次,齿轮箱能变换转动力矩,也就是说,在功率一样的前提下,转速越大的齿轮,齿轮轴所受到的力矩反而越小,反过来则越大;再次,齿轮箱用于动力的分配,在工业上,工作人员可用一台发动机,经由齿轮箱的主轴牵动若干个从轴,进而只要一台发动机就会牵引好几个负载;第四,齿轮箱有离合功能,刹车离合器就是利用的齿轮箱离合功能,人们能自由地将两个相互啮合的齿轮分隔开来,进而把负载和发动机分裂开;第五,变换传动方向,不妨采用两个扇形形态的齿轮把其中的力以垂直的方向有序地传导至另一侧的转动轴。

二、齿轮箱的典型失效故障的表现经由对齿轮箱实际应用的分析,不难测定其故障。

整个齿轮箱系统包含了轴承、齿轮、传动轴和箱体结构等部件,作为一类常用的机械动力系统,它在持续运动地同时,非常容易出现机械配件的故障,特别是轴承、齿轮和传动轴这三个零件,其他发生故障的几率明显比它们低。

齿轮执行任务时,因种种复杂的因素影响而缺乏工作的能力,功能参数的数值超越了允许的最大临界数值,这发生了典型的齿轮箱故障。

其表现形式也五花八门,通观全局,其主要分为两大类:第一是齿轮在日积月累的转动中逐渐产生的,因齿轮箱的外表面在承担相对大负载的过程中,互相啮合的齿轮的间隙中又会出现相对滚动力与滑动力,滑动时候的摩擦力与极点两端的方向刚好相反,久而久之,长期的机械运行会使齿轮胶合、出现裂隙、加大磨损的程度,齿轮断裂也就成为必然了。

齿轮箱的维护与故障分析

齿轮箱的维护与故障分析

齿轮箱维护和故障分析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。

高可靠性和良好的可维修性的增速齿轮箱是风力发电机组的关键技术保障。

所以,对海阳、莱州、开发区风场齿轮箱故障现象统计如下表:液压系统和齿轮的损坏三大方面。

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是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。

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。

因为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。

一、风电齿轮的损坏类型及其判断下表为齿轮轮齿的主要故障形式及其原因根据裂纹扩展的情况和断齿原因断齿包括过载折断(包括冲击折断)疲劳折断以及随机断裂等断齿常由细微裂纹逐步扩展而成。

疲劳折断发生从危险截面(如齿根)的疲劳源起始的疲劳裂纹不断扩展,使轮齿剩余截面上的应力超过其极限应力,造成瞬时折断其根本原因是轮齿在过高的交变应力重复作用,在疲劳折断处,是贝状纹扩展的出发点并向外辐射产生的原因有很多。

主要是材料选用不当,齿轮精度过低,热处理裂纹,磨削烧伤,齿根应力集中等等因此在设计时需要考虑传动的动载荷谱,优选齿轮参数,正确选用材料和齿轮精度,充分保证加工精度消除应力集中集中因素等等。

过载折断总是由于作用在轮齿上的应力超过其极限应力,导致裂纹迅速扩展,常见的原因有轴承损坏突然冲击超载轴弯曲或较、大硬物挤入啮合区等断齿断口有两种形式一种呈放射状花样的。

齿轮箱常见故障

齿轮箱常见故障

齿轮箱常见故障
齿轮箱是一种机械装置,它将一个主动轴的扭矩传递给多个从动轴,从而实现动力的分配和传递。

齿轮箱在运行过程中可能会出现一些故障,以下是一些常见的故障:
齿轮磨损:齿轮在运转过程中会不断磨损,如果磨损过度,会导致齿轮啮合不良,影响动力传递。

齿轮疲劳:齿轮在运转过程中会受到周期性的载荷,如果载荷过大或周期过快,会导致齿轮疲劳,影响动力传递。

齿轮断裂:齿轮在运转过程中可能会发生断裂,这通常是由于齿轮材料质量问题、加工工艺问题或运转过程中受到突然的冲击载荷等原因引起的。

箱体变形:箱体是齿轮箱的重要组成部分,它的变形会影响齿轮的正常运转。

箱体变形通常是由于箱体材料质量问题、加工工艺问题或运转过程中受到突然的冲击载荷等原因引起的。

润滑不良:齿轮箱需要良好的润滑,如果润滑不良,会导致齿轮磨损加剧、疲劳加剧、断裂等问题。

漏油:齿轮箱的润滑油需要保持一定的油位,如果油位过低,会导致润滑不良,同时也会导致漏油问题。

以上是齿轮箱常见的故障,不同的故障可能会导致不同的后果,因此需要及时进行检查和维修。

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

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

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。

齿轮箱故障种类

齿轮箱故障种类

齿轮箱故障种类一、齿轮损伤1.齿面磨损:由于润滑不良、异物侵入或金属微粒在齿面间的摩擦,造成齿面磨损,出现刮痕、凹坑等现象。

2.齿面疲劳:长期高负荷运转,使齿面承受反复的弯曲和应力,可能导致齿面疲劳裂纹、剥落等损伤。

二、轴承故障1.轴承损坏:轴承在长期使用过程中,由于疲劳、磨损或损坏,导致其性能下降或失效。

2.轴承移位:轴承安装不当或运转过程中受到外力影响,可能发生轴向或径向移位,影响齿轮箱的正常运转。

三、箱体故障1.箱体变形:由于温度变化、外力作用等原因,箱体可能发生变形,导致齿轮间隙变化、运转不平稳等问题。

2.箱体破裂:箱体受到严重外力冲击或内部压力过大时,可能出现破裂现象。

四、密封故障1.密封失效:密封件老化、磨损或装配不当,可能导致密封失效,引起润滑油泄漏或外部杂质侵入。

2.密封过紧:密封过紧可能导致运转不灵活,加剧密封件磨损,甚至引起密封件断裂。

五、润滑系统故障1.油路堵塞:润滑油不清洁或油路设计不合理,可能导致油路堵塞,影响齿轮箱的正常润滑。

2.油温过高:润滑油温度过高可能引起油品变质、润滑性能下降,甚至导致齿轮箱内部件损坏。

六、传动轴故障1.传动轴弯曲:过大的外力或不平衡的负载可能导致传动轴弯曲,影响齿轮的正常啮合。

2.传动轴断裂:长期疲劳运转或受到过大的冲击力,可能导致传动轴断裂。

七、螺栓故障1.螺栓松动:在振动或交变应力的作用下,螺栓可能发生松动现象,影响齿轮箱的固定性和稳定性。

2.螺栓断裂:螺栓受到过大的应力或材料缺陷,可能导致螺栓断裂。

八、操作不当导致的故障1.超载运转:长时间超过设计负荷的运转,可能加速齿轮和轴承的磨损,引起故障。

2.维护不当:缺乏定期维护和检查,可能使潜在的故障无法及时发现和修复。

3.使用环境恶劣:如在高温、高湿、腐蚀性环境等恶劣条件下使用,可能加速齿轮箱的磨损和老化。

九、电气故障1.电机故障:电机过载、缺相、短路等原因可能导致电机故障,影响齿轮箱的正常运转。

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

(一)、典型的3种风力机齿轮箱基本拆缷 (二)、齿轮箱组装的基本认识 (三)、齿轮箱拆缷组装工具的基本认识 (四)、齿轮箱轴承基本拆缷组装 (五)、齿轮箱组装完成后基本调整
(一)、典型的3种风力机齿轮箱基本拆缷
1、剖分式结构齿轮箱(铸造),NTK300齿轮箱 2、焊接箱(二轴分流式,三级斜齿) 3、一级行星轮两级斜齿
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箱开裂一般很少见,我 公司Bonus600kW Flender 齿轮箱就出现过好几次齿轮 箱开裂的故障,一般开裂部 位在行星轮箱与平行轴箱的 连接部位,从图中明显看出 箱体强度薄弱的地方裂开。 Bonus公司对这一批箱体进 行的更换,总结情况箱体设 计有问题。箱体开裂一般为 不可修复故障,只能重新做 一个新的箱。
1、剖分式结构齿轮箱(铸造),NTK300齿轮箱 从端面看箱体的一轴与四 都在剖分截面上,因此四轴与 一轴在上半部分箱体拆除吊缷 完成后,可以直接从箱体内取 出。 在拆解齿轮箱之前仔细查 看该齿轮箱的组装图,确定齿 轮箱以轴为单位,取四根轴的 先后顺序。 齿轮箱在拆解过程中同时 要以轴为单位将各零部件进行 标号,写在轴端或齿轮箱的端 面上,如果有必要还在做好方 向标记。

某轮齿轮箱故障原因分析与处理

某轮齿轮箱故障原因分析与处理

某轮齿轮箱故障原因分析与处理◎ 周春磊 烟台打捞局摘 要:本文结合实际案例,分析了齿轮箱故障的原因,探究设备运行存在的安全隐患,到了解决问题的办法、途径。

通过故障的解决,保证了船舶的安全运营。

关键词:齿轮箱故障 润滑压力 溢流阀 离合器1.引言航运业属高风险行业,船舶设备的状态直接关系到人员和船舶的安全。

秉承“安全第一,预防为主”理念,加强船舶设备维护保养,及时排除各种隐患,解决设备故障,是保障船舶安全的基础性工作,也是轮机管理人员履职尽责、压实安全生产责任制的具体体现。

本文结合实际案例,分析某轮齿轮箱故障的原因,探究解决问题的途径、办法。

通过故障的解决,保证了船舶的安全运营。

2.船舶相关资料某轮是一艘具有拖带、供给和协助起抛锚作业能力的三用拖轮,配备双主机、双螺旋桨和双舵,各独立齿轮箱,主机MAN 9L32/44CR,采用共轨电喷系统,额定功率5040KW×2。

齿轮箱型号LAF 6755 HR K 41A,通过齿轮啮合PTO输出轴带发电机,减速比4.217:1,油压啮合离合器驱动艉轴螺旋桨,同时联动CPP控制系统。

3.齿轮箱故障现象某轮右主机齿轮箱在运行中经常出现故障,现象如下:①右机齿轮箱运转时润滑压力一直比左机润滑压力低;②备车时离合器经常无法合排;③离合器合排后加速到500 r/ min时经常故障性脱开;④在主机长时间运转后的完车过程中,当降速到500 r/min时离合器极易故障性脱开。

4.齿轮箱工作程序根据控制系统图(见图1)齿轮箱的工作程序是:开启预润滑油泵,滑油工作压力(-A35o p e r a t i n gp r e s s u r e)为26bar。

操作启动主机,主机怠速450r/m i n正常运转(由于预润滑油泵和机带泵间的单向阀作用,机带泵此时处于卸载回流工作状态),系统油一路通过溢流阀到各个支点去润滑各个部位,另一路通过两位四通阀P口到B口至蓄能器(buffermodul)蓄压。

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故障分析

控制系统导致变桨机构故障是造成该风力机组齿 轮箱振动和轴承损坏的原因
由于控制系统的问题,导致变桨液压缸频繁动作造成齿 轮箱振动和轴承损坏; 备用齿轮箱安装后仍然有很大的振动,解体检查变桨液 压缸及活塞、连接螺栓、变桨杆、变桨轴承、三脚架和 防转杆等均未发现异常; 将液压站比例阀和变桨液压缸进行清理检查,更换了新 液压油,未见任何异常; CCU X111(Encoder)端子排01端子接线松动,紧固 后振动消失,设备运转平稳;
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检查结果

齿轮箱发生损坏的原因:
齿轮箱自身缺陷; 外部原因导致齿轮箱损坏;

具体原因待落实;
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机组恢复



安装备用齿轮箱,机组恢复运行; 在机组恢复后,进行整机的测试;发现当转 速达到800RPM以上时,齿轮箱箱体轴向前 后窜动频率不断增大,机舱振动明显,声音 很大 ; 机组存在其他缺陷;
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检查结果
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检查结果


检查点:齿轮箱 检查结果:
箱体内低速轴前轴承座内径磨损0.30mm; 行星轮前、后两盘轴承S值超标增大2.3mm; 低速输入轴轴承磨损;
润滑油颗粒度超标;
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检查结果

检查结果:低速轴前轴承座内径磨损
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检查结果


检查点:胀紧套 检查结果:
锥形胀紧套(内套)与轴接触的部位有较为明
显的滑动痕迹,但没有毛刺、拉伤、凸起、沟 槽等缺陷,不影响继续使用; 螺栓孔完整无伤痕,螺纹完好无拉伤、断裂和 螺纹滑扣等缺陷; 力矩检查螺栓紧力符合标准;
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检查结果
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振动监测分析
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振动监测分析
从上图中可以看到齿轮箱故障已经影响到机 舱大幅度轴向振动。 齿轮箱振动总值=29.11mm/s,

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故障原因初步分析

主轴箱轴承故障
当主轴箱内双列滚子轴承工作游隙增大时,轴承
外圈被轴承座和端盖所固定无法移动,主轴会带 动轴承内圈轴向窜动,这种缺陷在转动设备中运 行中很常见。 由于主轴和齿轮箱低速输入轴被胀紧套连接为一 个相对刚性整体,主轴前后窜动会通过胀紧套将 力矩传递给齿轮箱行星轮,行星轮轴向蹿动撞击 齿圈和端盖发出异音,同时行星轮前后轴承内、 外圈位移增大而S值超标损坏。
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检查结果

检查结果:轴承S值超标
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检查结果

检查结果:轴承S值超标
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检查结果

检查结果:低速输入轴轴承磨损
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检查结果

检查结果分析:
从齿轮箱解体检查情况上分析,由于轴承游隙
增大,导致运行中齿轮蹿动,相互撞击,发出 异常声音; 齿轮蹿动,轴承受力超出设计值,外圈与轴承 座发生相对位移,由于箱体材质为铸铁,发生 磨损; 磨损的颗粒进入轴承,导致轴承磨损;
紧固端子排接线后在重复RPM TEST时通过测试, 机组未报故障; 启动机组,齿轮箱轴向蹿动消失,运行平稳,未 见振动和异音,机组并网运行 。
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故障分析

依据齿轮箱解体后部件损坏和新齿轮箱安装 缺陷处理的情况,分析如下:
主轴箱轴承故障引起齿轮箱轴承损坏的分析不
成立; 紧急刹车造成行星轮齿轮和轴承的分析不成立; 控制系统导致变桨机构故障是造成该机组齿轮 箱振动和轴承损坏的原因;
Gamesa 机组齿轮箱故障 原因分析
2014年2月21日
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Gamesa机组简介

G52/58机组为典型的“丹麦设计”风电机组
水平轴 三叶片 上风向 主动偏航
变桨距功率调节
双馈式变速恒频控制
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Gamesa机组简介

机组采用常见的“一字型” 布置形式,为保证 变桨系统的安装位置,齿轮箱输出轴在机组 的左侧,与发电机相连,主轴采用双轴承设 计。
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故障分析


编码器测量发电机转速,信号送到CCU X111端子排01端子,接线松动导致 PLC接 收的发电机转子转速信号不稳定,使PLC采 集到的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,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

主轴箱轴承故障引起齿轮箱轴承损坏的分析不成立


第一种分析认为主轴箱轴承工作游隙增大,是造成齿轮箱振动和轴 承损坏的原因。通过对主轴箱外部检查,确认主轴箱安装间隙无变 化,地脚螺栓紧力符合要求,安装标记清晰完整。主轴与轮毂连接 螺栓无松动且紧力符合要求,轮毂连接法兰未发现裂纹和缺损等缺 陷。外观和力矩检查主轴箱前后轴承端盖螺栓无松动,轴承端盖无 裂纹和漏油现象,主轴箱壳体无裂纹和其它缺陷。 新齿轮箱安装后检查主轴窜动量小于0.10mm,现场实测主轴箱振 动0.03mm。这两项测量数据说明轴及轴承运转平稳,轴承工作游 隙正常,主轴未发生轴向窜动和跳动。


测试仪器:便携式离线振动监测设备 测试状态: 机组并网运行,
发电机转速:860-1200rpm左右; 发电功率:40-120kW左右;

记录数据:
传动系统的多点的振动频率、幅值与加速度; 发电机实时转速; 机组实时输出功率; 实时风速;
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振动监测分析
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故障现象
现场巡检中,在塔架下部听到机舱发出很大 的异常声音。 停机进入机舱检查发现:

转速到350RPM左右时,齿轮箱壳体与输入轴相
对前、后轴向窜动,蹿动量为3-5mm左右; 在行星轮外齿圈处有很大的“咕咚、咕咚”撞击 声音,声音均匀而且连续,异音和撞击同步出现。
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修复方案

根据故障分析结果,制定了修复方案:
对可能的故障点进行进一步检查; 更换备用齿轮箱,尽快恢复机组运行; 对损坏齿轮箱进行解体检查; 落实轴承损坏的具体原因
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检查结果


检查点:主轴箱体 检查结果:




塞尺检查主轴箱安装侧隙不大于安装要求0.50mm,外观和力矩检 查地脚螺栓无松动,安装标记线清晰完整; 外观和力矩检查主轴与轮毂连接螺栓无松动,轮毂连接法兰无明显 裂纹和缺损; 外观和力矩检查主轴箱端盖螺栓无松动,螺栓弹簧垫圈完好无断裂, 主轴箱轴承端盖无裂纹和漏油。主轴箱壳体无裂纹和其它缺陷,塞 尺检查主轴和齿轮箱输入轴间隙不大于1mm; 由于主轴箱无法解体检查轴承,主轴的飘偏度和同心度无法检查, 打开轴承端盖检查轴承侧面,确认油脂颜色正常无焦糊现象,滚动 体无伤痕,轴承座完好无磨损痕迹,轴承内圈挡圈环无变形损坏、 固定牢固。
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振动监测分析
各采集点理论上均应位于轴承座6点钟位置 (承载区)上,可是个别位置由于传感器安 放不方便只能做到尽可能接近承载区。 采集并分析的振动参数为以下两种:

速度频谱:检测由于如松动、不平衡和不对中等
低频振动故障;监测和确认轴承、齿轮缺陷阶段。 加速度包络线谱:齿轮啮合,轴承早期缺陷,润 滑不良,重复性冲击等问题。
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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; 初步诊断为行星轮轴承出现问题,该故障处于严重 阶段。
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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;


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检查结果


检查点:弹性支撑 检查结果:
力矩检查齿轮箱弹性支撑紧固螺栓无松动,外
观检查支撑无弯曲变形、连接螺栓完好; 检查扭力臂关节轴承转动灵活,内表面和球面 光滑完整未见磨损、划痕、裂纹、锈蚀等缺陷, 关节轴承密封件完整无损坏,弹性橡胶块无缺 损,锚销无伤痕。
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故障初步分析
根据齿轮箱声音大小和撞击位置手感检查, 初步判定齿轮箱行星轮位置有故障; 齿轮箱观察孔无法观察到行星齿部分; 受齿轮箱结构限制,内窥镜也无法观察; 齿轮已出现故障,齿轮油监测无法判断故障 部位; 采用振动监测可初步判断故障部位;

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振动监测分析
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故障原因初步分析

变桨液压缸故障
变桨液压缸利用螺栓固定在齿轮箱尾部与其成为一个整
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