重齿风电齿轮箱知识
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
谢谢！
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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）
17Байду номын сангаас
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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风电机组齿轮箱
2.4.1 齿轮箱齿面点蚀
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。 它可分为早期点蚀和破坏性点蚀。 提高齿面硬度和润滑油的粘度，采用正角度变位传动 等，可减缓或防止点蚀产生。
冷却器单元
管路 2. 加热系统 叶轮锁 3. 其它 雷电保护装置
油-空气冷却器（油冷风扇） 加热器
温度控制器
Pt100（温度传感器）
视孔盖 检查孔 排油阀 集油盒
液位传感器
油位指示器 空气过滤器
3.1 润滑与冷却系统简介
电机 泵单元
油泵
冷却器单元
分配器以及管路
过滤网（粗滤、精滤）
3.1.1 润滑与冷却系统的作用
2.5 一级行星双臂整体式行星架
双臂整体式行星架：
结构刚性较好，行 星轮的轴承一般安装在 行星轮内。
2.5 二级行星单臂式行星架
单臂式行星架：
结构简单，装配方便，轴向尺寸小。但 行星轮属悬臂布置，受力不好，刚性差。
2.6 空心轴
空心轴结构：
与轮毂内 滑环相连接
法兰盘前端加轴承和齿轮箱后方固定的方式，使得 各级传动轴在转动的过程中空心轴保持不转动。 空心轴中：动力电缆和控制电缆。给轮毂中的电机 和控制柜提供电源和控制信号用以实现对变浆系统的控 制。
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。 温控阀：调速阀是进行了压力补偿的节流阀。泵单元中的温控阀采 用机械结构，热胀冷缩的原理。油温↑，油路流量↓ 油温↓，油路流量↑。
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。
齿轮箱基础知识培训讲义
齿轮箱基础知识培训讲义一、齿轮箱的结构齿轮箱通常由外壳、输入轴、输出轴、齿轮组、轴承、密封件等组成。
其中，外壳是齿轮箱的外部保护壳，用于承载和保护内部结构。
输入轴和输出轴分别用于连接传动源和传动目标，齿轮组则是齿轮箱的核心部件，通过齿轮的啮合传递动力。
轴承和密封件则用于支撑和密封齿轮箱内部的零部件。
二、齿轮箱的工作原理齿轮箱的工作原理是利用齿轮的啮合来传递动力。
当输入轴带动输入齿轮旋转时，通过齿轮的啮合，输出轴的齿轮也会被带动旋转，从而实现动力的传递。
同时，通过不同大小齿轮的组合，还可以实现不同转速和转矩的传递。
齿轮箱的工作原理比较简单，但是需要注意的是在使用过程中避免超载和过速运转，以免造成齿轮箱的损坏。
三、齿轮箱的常见故障1. 齿轮磨损：由于齿轮箱长期工作在高负荷下，齿轮表面会出现磨损，严重影响齿轮箱的传动效率和使用寿命。
2. 轴承损坏：轴承是齿轮箱的关键支撑部件，长期高速运转容易导致轴承的损坏，严重影响齿轮箱的正常运转。
3. 油封漏油：油封是齿轮箱内部的重要密封件，如果发生漏油，会导致齿轮箱内部润滑不良，加剧齿轮的磨损。
4. 齿轮箱过热：长期高速运转或超载会导致齿轮箱内部温度升高，严重影响齿轮箱的使用寿命。
四、齿轮箱的维护保养1. 定期更换润滑油：齿轮箱内部的齿轮和轴承需要充分润滑，定期更换润滑油可以减少磨损，延长使用寿命。
2. 注意齿轮箱的冷却：当齿轮箱长时间高速运转时，应当注意及时降温，避免齿轮箱过热。
3. 定期检查齿轮箱的密封件：定期检查齿轮箱的密封件是否漏油，如果发现漏油现象，应及时更换密封件。
4. 定期清洗齿轮箱外壳：定期清洗齿轮箱外壳可以有效防止齿轮箱表面积聚灰尘和腐蚀物，延长齿轮箱的使用寿命。
五、结语齿轮箱作为一种常见的机械传动装置，在工业生产中扮演着非常重要的角色。
了解齿轮箱的基本知识，掌握齿轮箱的工作原理，对于正确使用和维护齿轮箱至关重要。
相信通过本文的介绍，读者对齿轮箱的基础知识已经有了一定的了解和掌握，希望能够帮助读者更好地使用和维护齿轮箱。
风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施
风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施风力发电机齿轮箱是风力发电机的核心部件之一、在运行过程中，由于受到风能变化、运行负载和磨损等因素的影响，齿轮箱会出现一些常见的故障。
为了保障风力发电机的正常运行，必须及时识别和处理这些故障，并采取相应的预防措施。
常见的风力发电机齿轮箱故障主要包括齿轮磨损、齿轮断裂和轴承故障等。
下面将就这些故障进行详细介绍，并提出相应的预防措施。
1.齿轮磨损：齿轮磨损是由于齿轮啮合过程中的冲击、疲劳和磨擦等原因引起的。
如果齿轮磨损过多，将会导致齿轮箱的运行不稳定和效率下降。
为了预防齿轮磨损，必须注意以下几点：-优化齿轮设计，提高齿轮的承载能力和寿命。
-定期检查齿轮啮合情况，发现问题及时进行维修或更换。
-加强润滑，保持齿轮箱的润滑油清洁，并根据实际情况定期更换润滑油。
-控制齿轮箱的运行温度，过高的温度将加速齿轮磨损。
2.齿轮断裂：齿轮断裂是由于齿轮受到过大的冲击或疲劳载荷导致的。
齿轮断裂会导致齿轮箱损坏，甚至造成风力发电机的停机。
为了预防齿轮断裂，必须注意以下几点：-优化齿轮设计，提高齿轮的承载能力和疲劳寿命。
-加强齿轮的制造质量检验，确保齿轮的材料和工艺符合要求。
-加强齿轮箱的运行监测，及时发现齿轮断裂的预警信号。
3.轴承故障：轴承故障是由于轴承受到过大的力、振动和摩擦等因素引起的。
如果轴承出现故障，将会导致齿轮箱的运行不稳定和寿命降低。
为了预防轴承故障，必须注意以下几点：-选择优质的轴承，提高其承载能力和寿命。
-加强轴承的润滑，保持润滑油清洁并定期更换。
-加强轴承的运行监测，及时发现轴承故障的预警信号。
除了以上常见的故障，风力发电机齿轮箱还可能出现其他问题，如油封泄漏、齿轮间隙无法调整等。
为了预防这些问题，必须加强对齿轮箱的维护和监测，定期进行检查和维修，及时处理问题。
总之，风力发电机齿轮箱的常见故障主要包括齿轮磨损、齿轮断裂和轴承故障等。
为了预防这些故障，必须采取相应的预防措施，包括优化齿轮设计、加强润滑、加强轴承的检测和维护等。
风电齿轮箱结构原理及维护知识
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
风力发电齿轮箱结构及原理
风力发电齿轮箱结构及原理
风力发电齿轮箱是风力发电机组的核心部件之一，其主要作用是将风轮转动速度转换为高速旋转的发电机适用的输出转速。
风力发电齿轮箱的结构一般包括主齿轮、从动齿轮、轴承、油封等部分组成。
其中，主齿轮与风轮轴相连，从动齿轮与发电机轴相连。
主齿轮和从动齿轮采用不同的齿数，通过齿轮传动的方式，实现从风轮转动速度到发电机输出转速的转换。
轴承用于支撑和固定齿轮和轴，确保其平稳运转，油封用于防止润滑油流失和防尘。
风力发电齿轮箱的工作原理根据齿轮传动原理，利用齿轮的齿数比来实现速度转换。
当风轮转动时，主齿轮随之转动，主齿轮与从动齿轮之间的齿轮传动使从动齿轮以不同的速度旋转。
从动齿轮的旋转速度取决于主齿轮和从动齿轮的齿数比，通过合理选择齿数比，可以将风轮的低速转动转换为适合发电机工作的高速转动。
总的来说，风力发电齿轮箱通过齿轮传动原理，实现了从风轮转动速度到发电机输出转速的转换，是风力发电机组的关键部件之一，对于风能转换为电能具有重要的作用。
风机齿轮箱使用维护手册
风机齿轮箱使用维护手册FL1500A风力发电增速齿轮箱使用维护说明书重庆重齿风力发电齿轮箱有限责任公司CHONGQING CHONGCHI WINDPOWER GEARBOX CO., LTD编制时间：二零一零年二月目录一、概述 (3)二、齿轮箱主要技术参数 (3)三、安全 (4)四、运输、保管和安装 (5)五、注意事项 (8)六、安装运行 (8)七、润滑系统使用要求 (10)八、齿轮箱常见故障及处理 (14)九、维护 (17)十、说明 (21)附表一、联接螺栓的拧紧力矩 (22)附表二、推荐润滑油参数 (23)附表三、运行维护清单 (25)一、概述FL1500A增速箱是用于风力发电机组中的增速装置，其工作效率可达到97%以上。
FL1500A风机增速齿轮箱主要由箱体、太阳轮、行星轮、行星架、轴、齿轮、齿轮轴、轴承等零件组成。
增速箱采用了第一级为NGW 型行星齿轮传动型式，第二、三级采用了平行轴圆柱齿轮传动形式。
此结构的采用增大了该增速箱速比，减小了体积重量，提高了效率。
FL1500A风机增速齿轮箱的第一级为行星架输入，内齿圈固定，太阳轮浮动。
采用太阳轮浮动，是因为太阳轮质量轻，惯性小，浮动灵敏，结构简单，容易制造。
此级的行星架与输入轴设计为一体，太阳轮输出端用鼓形齿与第二级安装有齿轮的主动轴内花键联结。
第二级的主动齿轮用过盈配合联接在传动轴上与被动齿轮轴啮合；安装在第二级被动齿轮轴上的第三级传动的主动大齿轮与输出轴设计为一体的小齿轮啮合,将扭矩传出。
二、齿轮箱主要技术参数1、齿轮箱结构类型: 一级行星齿轮＋两级平行圆柱齿轮传动额定输入功率： 1660 kW 1707.4kW额定输入转速： 17.3/18/19/20 rpm 17.4 rpm额定输出转速： 1807/1800/1804/1797 rpm 1732 rpm传动比： 1：104.494/99.994/94.995/89.843 1：99.52推荐齿轮箱润滑油牌号：1.“美孚SHC XMP320”2.“壳牌Omala HD320”3.“嘉实多Castrol Alphasyn PG 320”总装油量：约350L（以实际加油量为准）齿轮箱总重：约17000Kg(含收缩盘)使用环境温度： -40℃～+50℃外形尺寸：长×宽×高：约2380×2650×2500mm2、齿轮箱外形结构简图3.齿轮箱剖面简图3、齿轮箱应用范围△!设计的齿轮箱用于风力发电设备，符合许可证合同规定的负荷和工况。
重齿风电齿轮箱知识(A版)
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
一、齿轮箱基本认识 3、风电齿轮箱的轴承
轴承选用准则： 风力发电机组振动大，对轴承的安装有严格的工业标准规定。 振动会传到轴承滚道内产生磨损毛刺，破坏轴承滚道的润滑，造成 轴承失效。由于不同材料之间不易产生磨损破坏，箱体采用了球墨 铸铁，利用球墨铸铁较高的韧性、塑性、低温抗冲击值减少对轴承 的有害影响，我们根据轴承的动静负荷的计算方法，按照风电发电 机组对轴承寿命的要求，对轴承寿命进行校核计算。 目前风电行业多选用进口轴承（SKF、FAG、NSK、NKE、 TIMKEN等）。随着国内轴承技术的逐步提高，将来齿轮箱的轴承国 产化将会完全实现。
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 17CrNiMo6 20CrMnMo 0.38-0.45 0.15-0.2 0.17~0.23 Si（硅） 0.17-0.37 0.4 0.17~0.37 Mn（锰） 0.5-0.8 0.4-0.6 0.90~1.20 Cr（铬） 0.9-1.2 1.5-1.8 1.10~1.40 1.4-1.7 Ni（铌） Mo（钼） 0.15-0.25 0.25-0.35 0.20~0.30
1_5MW-风电重齿齿轮箱使用维护说明书(最新)
无特殊规定。
7.2 用于齿轮箱入口区域零件的文件资料
操作说明书：收缩盘
7.3 用于齿轮箱出口区域零件的文件资料
无特殊规定。
7.4 用于整体齿轮箱的文件资料
液位开关
公司：Hydac FSK-254-2.4/0/-/12
压力传感器
公司：
压力开关
公司：
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8. 用户补充 无规定。
公司地址：重庆市江津区德感镇东方红工业区
城 AP5320HD” 粘度：ISO VG 320 油量：～350L
3.4 油箱和齿轮箱温度 最低油箱温度：10℃ 最高油箱温度：85℃ 最高轴承温度 Tbearing(长期)：95℃ 最高轴承温度 Tbearing(短期)：105℃
注意：轴承温度为通过接触测量外圈获得。 3.5 滚子轴承润滑脂指示牌
公司地址：重庆市江津区德感镇东方红工业区
电话 023-47231597
传真 023-47231590
重庆齿轮箱有限责任公司
使用维护说明书
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4.4 电气数据 见原理图和制造商提供的附件说明。
4.5 油位 起动前，应对油箱和管系加油。为此，齿轮箱通过加油孔（拆开通气帽）或
观察孔进行加油，直至达到规定的油位。我们建议齿轮箱先空负荷运行，如开启 油泵进行循环。一段时间后应对油位进行控制，必要时重新加油。
四、运输
………………………………………… 10
五、构造与功能
………………………………………… 12
六、安装
………………………………………… 14
七、准备工作
………………………………………… 16
八、启动
………………………………………… 19
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。
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修
三级平行轴斜齿，齿轮箱可以做 成剖分式结构和焊接结构。箱体 特点：体积较大，加工容易，装 配方便，便于检修，功率不大， 多用于小功率机组。这样的齿轮 箱有Bonus300kW Valemt箱体， NTk300kW 箱体。
一级斜齿二级分流三级人字齿平 行轴，齿轮箱分两个部分，小箱 体高速部分与大箱体低速部分。 箱体特点：体积大，传递功率一 般，装配困难，人字齿加工困难 。这样的齿轮箱有Vestas600kW Valmet箱体。
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。
5．齿 轮 箱 6．动 力 源 7．其 它
齿轮的故障特征预估障间的关系
（一）磨损与点蚀
磨损：当齿轮箱有铁屑或 齿轮油中有脏污，齿轮油 滤芯损坏没有过滤这些杂 质时，这些杂质随着齿轮 油循环流到齿面时，在齿 轮硬度不高的情况下，杂 质起磨粒作用而使齿面发 生磨损。
点蚀：点蚀与齿面的硬 度有关。齿面硬度高， 材料的塑性较差时，形 成的点蚀容易扩大。现 在随着齿轮油的发展， 抗微点蚀的齿轮油也正 成为风力机齿轮油的选 择。
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修
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
齿轮箱部分(远景培训)
1.叶片位于工作位置和顺桨位置之间的任何位置 5-分钟 平均值(平均风速) 10 m/s 5-秒 平均值 (阵风速度) 19 m/s 2. 叶片位于顺桨位置(当叶轮锁定装置启动时不允许变桨) 5-分钟 平均值(平均风速) 18 m/s 5-秒 平均值 (阵风速度) 27 m/s 重要提示：
4.8.2加热器
在齿轮箱的前部和后部分别设有三个加 热器。当齿轮箱工作环境温度较低时， 为确保齿轮箱内部的润滑油保持在一定 的粘度范围，可使用加热器对齿轮箱润 滑油进行加热。加热器的开与关是通过 系统自动控制的。
4.8.3温度传感器
为了能够时时监控齿轮箱高速端轴承的 温度和润滑油油温,系统安装了三个 PT100温度传感器。这三个温度传感器 时时检测油温和高速端轴承温度的变化。 如果温度过高，超过系统设定的标准值 时，系统会报警或自动采取安全措施保 护风机。
对齿轮箱进行任何维护和检修，必须首先使风力发电机停止工作，各制动器处于制动状态并将叶轮 锁锁定。
如特殊情况，需在风力发电机处于工作状态或齿轮箱处于转动状态下进行维护和检修时（如检查轮 齿啮合、噪音、振动等状态时），必须确保有人守在紧急开关旁，可随时按下开关，使系统刹车。
当处理齿轮箱润滑油或打开任何润滑油蒸汽可能冒出的端盖时，必须穿戴安全面具和手套。当使用 合成油时，这一点特别重要，因为它可能有刺激性并且有害。
4.5齿轮箱技术参数
4.6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。
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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。
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
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。
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
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
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
量，故游隙又分为径向游隙和轴向游隙两种。
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
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
轴承选用准则： 风力发电机组振动大，对轴承的安装有严格的工业标准规定。 振动会传到轴承滚道内产生磨损毛刺，破坏轴承滚道的润滑，造成 轴承失效。由于不同材料之间不易产生磨损破坏，箱体采用了球墨 铸铁，利用球墨铸铁较高的韧性、塑性、低温抗冲击值减少对轴承 的有害影响，我们根据轴承的动静负荷的计算方法，按照风电发电 机组对轴承寿命的要求，对轴承寿命进行校核计算。 目前风电行业多选用进口轴承（SKF、FAG、NSK、NKE、 TIMKEN等）。随着国内轴承技术的逐步提高，将来齿轮箱的轴承国 产化将会完全实现。
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）
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。
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 4#管 压力表
压差开关
溢 流 阀 OUT42来自1#管取样球阀
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
一、齿轮箱基本认识 2、风电齿轮箱的齿轮基础
齿轮的名称 1、内齿轮 2、行星轮 3、太阳轮 4、花键轴齿轮 5、中间齿轮 6、输出轴齿轮 7、油泵齿轮
齿轮的材料
1、42CrMoA 2、17CrNiMo6 3、20CrMnMo
一、齿轮箱基本认识 2、风电齿轮箱的齿轮基础
齿轮材料的合理选择 ●机械性能 强度、硬度、塑性、韧性等 ●工艺性能 锻造、切削加工、热处理等 ●经济性能 费用
一、齿轮箱基本认识
1、风电齿轮箱的结构
一、齿轮箱基本认识
1、风电齿轮箱的结构 2）两级行星加一级平行 轴 目前我公司有的型号： FLR1500G FLR2500D FLR2500Y FLR25OOU FLR2500N