某重工起重集团风力发电机组培训教材

2.3变桨轴承的剖面图
从剖面图可以看出，变桨轴承采用深沟球轴 承深沟球轴承主要承受纯径向载荷，也可承受轴 向载荷。承受纯径向载荷时，接触角为零。
位置1：变桨轴承外圈螺栓孔，与轮毂联接。 位置2：变桨轴承内圈螺栓孔，与叶片联接。 位置3：S标记，轴承淬硬轨迹的始末点，此区 轴承承受力较弱，要避免进入工作区。 位置4：位置工艺孔。 位置5：定位销孔，用来定位变桨轴承和轮毂。 位置6：进油孔，在此孔打入润滑油，起到润 滑轴承作用。 位置7：最小滚动圆直径的标记（啮合圆）。
9.极限工作位置撞块用螺栓
规格
M8×25(全螺纹)
强度 数量 其它
8.8
3×2=6 力矩扳手 SW 13 Ma=23Nm
10.连接板用螺栓
规格 强度 数量 其它
M12×30(全螺纹) 8.8 3×6=18
规格
M16×150（全螺纹）
强度
8.8
数量 其它
3×4=12 Ma=77Nm
11.变桨控制 柜支架用螺栓
2.4变桨轴承基本维护
1.检查变桨轴承表面清洁度。 2.检查变桨轴承表面防腐涂层。 3.检查变桨轴承齿面情况。 4.变桨轴承螺栓的紧固。 5.变桨轴承润滑。
2.5变桨系统工作环境
安装地点
内陆和沿海地区
工作寿命
20年
环境温度范围
-35°C 到 +45°C
机舱内温度范围
-35°C 到 +55°C
工作过程中环境温度范围 -35°C 到 +55°C
2.变桨轴承
2.1安装位置
变桨轴承安装在轮毂上，通过外圈螺栓把紧。 其内齿圈与变桨驱动装置啮合运动，并与叶片联接。
2.2工作原理
当风向发生变化时，通过变桨驱动电机带 动变桨轴承转动从而改变叶片对风向地迎角， 使叶片保持最佳的迎风状态，由此控制叶片的 升力，以达到控制作用在叶片上的扭矩和功率 的目的。
4.雷电保护装置
4.1安装位置
雷电保护装置在变桨装置中的具体位置见图1， 在大齿圈下方偏左一个螺栓孔的位置装第一个保 护爪，然后120等分安装另外两个雷电保护爪。
4.2组成部件
雷电保护爪主要由三部分组成,按照安装顺序 从上到下依次是垫片压板，炭纤维刷和集电爪。
4.3工作原理
雷电保护装置可以有效的将作用在轮毂和叶片 上的电流通过集电爪导到地面，避免雷击使风机线 路损坏。炭纤维刷是为了补偿静电的不平衡，雷击 通过风机的金属部分传导。在旋转和非旋转部分的 过渡处采用火花放电器。这个系统有额外的电刷来 保护轴承和提供静电平衡的方法。
大连重工·起重集团有限公司
风力发电机组培训教材 变桨部分
编制：历晓杰 日期：2006-3-13
1.变桨控制系统简介
变桨控制系统包括三个主要部件，驱动装置 －电机，齿轮箱和变桨轴承。从额定功率起，通 过控制系统将叶片以精细的变桨角度向顺桨方向 转动，实现风机的功率控制。如果一个驱动器发 生故障，另两个驱动器可以安全地使风机停机。
3.3工作原理
变桨齿轮箱必须为小型并且具有高过载能力。齿 轮箱不能自锁定以便小齿轮驱动。为了调整变桨，叶 片可以旋转到参考位置，顺桨位置，在该位置叶片以 大约双倍的额定扭矩瞬间压下止挡。这在一天运行之 中可以发生多次。通过短时间使变频器和电机过载来 达到要求的扭矩。齿轮箱和电机是直联型。变桨电机 是含有位置反馈和电热调节器的伺服电动机。电动机 由变频器连接到直流母线供给电流。
5.5 顺桨接近撞块和变桨限位撞块的 基本维护
1.检查顺桨感光装置的清洁度，以保证能够 正常接受感光信号。
2.检查易损件缓冲块，做到及时更换。 3.检查各撞块螺栓的紧固。
6.极限工作位置撞块和限位开关
极限工作位置撞块
6.1安装位置
极限工作位置撞块安装在内圈内侧 两个对应的螺栓孔上。
6.2工作原理
分隔壁 （1201082）
楔形盘 （1201067）
材质 玻璃钢 42CrMo4
玻璃钢 Q235D
重量/件 （Kg）
135 1087
280 49.4 100
数量/台 3 3
3 3 3
部件名称 (图号)
导流帽 （1201087）
变桨电控支 架
（1201027）
变桨限位撞 块
（1200654）
顺桨接近撞 块
3.4变桨驱动装置平面图
位置1：压板用螺纹孔，用于安装小齿轮压 板。
位置2：驱动器吊环，用于起吊安装变桨驱 动器。
位置3：螺柱。与轮毂联接用。
位置4：电机接线盒。
3.5变桨驱动装置的基本维护
1.检查变将驱动装置表面清洁度。 2.检查变将驱动装置表面防腐层。 3.检查变桨电机是否过热、有异常噪声等。 4.检查变桨齿轮箱润滑油。 5.检查变桨驱动装置螺栓紧固。
≥3.0 m
≥ 20 年, 6000 小时/ 年,70% 静态 和 30% 动 态位置控制,采用脉动负 荷。
3.7变桨齿轮箱技术参数
数量 额定输出扭矩
每个叶片一个，共3个 7500 Nm
最大输出扭矩 (静态) 额定传动速度 传动比
9300 Nm 取决于电机中的极对数 取决于电机中的极对数
额定输出速度
13；
6.限位开关用螺钉
规格
M4×25
强度
8.8
数量 其它
3×2=6 力矩扳手（2-20Nm）
7.变桨限位撞块用螺钉
规格 强度 数量 其它
M10×50 8.8 3×2=6 力矩扳手（2-20Nm）
8.缓冲器用螺钉
规格
M10×35
强度
8.8
数量 其它
3×1=3
1.内六角扳手SW8 ；Ma=32 Nm 2.涂Loctite 243 胶
7.变频柜和电池柜
7.1安装位置
变频柜和电池柜安装在柜子支架上，柜子支 架安装在轮毂上。
7.2工作原理
电池柜系统的目的是保证变桨系统在外部电源中 断时可以安全操作。电池柜是通过二极管连接到变频 器共用的直流母线供电装置，在外部电源中断时由电 池供应电力保证变桨系统的安全工作。每一个变频器 都有一个制动断路器在制动状态时避免过高电压。变 频器应留有与PLC的通讯接口。
4.变将驱动器与轮毂支架
规格 强度 数量 其它
M12（螺母）
10H
3×12=36 1.力矩扳手 SW 19 ；Ma=95 Nm 2.涂Loctite 243 胶
5.顺桨接近撞块
规格
M8×15(全螺纹)
强度
8.8s
数量 其它
3×2=6
1. 力矩扳手 SW Ma=23Nm 2.涂Loctite 243 胶
6
定距套
45
（1201032）
重量/件 （Kg）
0.3
1.3
41 0.25
数量/台 3
9 3 4
位置1：柜子支架安装螺纹孔。 位置2：连接板安装螺纹孔。
7.3变频柜和电池柜基本维护
1.变浆控制柜/轮毂之间缓冲器是否有磨损。 2.变浆控制柜内接线是否有松动。 3.柜子支架及柜子的螺栓紧固。
8.轮毂变桨装置按螺栓分部件 统计
1.变桨轴承与轮毂连接
规格 M30×290
强度 10.9
数量 3×48=144
露天环境要求
腐蚀性，盐雾，流砂
相对湿度
在+40°C时为5% 到 95%， 露点
3.变桨驱动装置
3.1安装位置
变桨驱动装置通过螺柱与轮毂配合联接。变 桨齿轮箱前的小齿轮与变桨轴承内圈啮合，并要 保证啮合间隙应在0.2～0.3mm之间，间隙由加工 精度保证，无法调整。
3.2组成部件
变桨驱动装置由变桨电机和变桨齿轮箱两部分组成。
其它
HytorcXLT3 SW46mm；
Ma=1750 Nm
2.变桨轴承用螺栓（包 括安装撞块）
规格 M30
强度 10.9
数量 3×57=162
其它 HytorcXLT3 46mm套筒
3.齿轮安装压板
规格
M20x50(全螺纹)
强度
10.9S
数量
3×1=3
其它
1.力矩扳手 SW 30 ；Ma=550 Nm 2.涂Loctite 243 胶
电机连接 工作时间
动态工作
用一个风扇强制风冷
一个内置在定子绕组中 的 Pt-100
变频器操作，增加Байду номын сангаасdu/dt 值,增加铁心损耗, 增加电压峰值
单传动, 闭合环路
100 %，当制动器有飞轮 时，电机必须持续保持 叶片在工作位置
最大加速度125 1 rpm/s
扭矩限制 电缆长度 使用寿命
最大扭矩限制到65 Nm
9.09 1/rpm
相对于输出端（低速轴），320 kgm² 电机和齿轮箱的最大惯性 矩
额定驱动功率 优选润滑剂 (脂) 维护周期 (脂) 优选润滑剂 (油)
维护周期(油)
3 kW
MOBILITH SHC 460如果使 用其它润滑剂，必须提供 与优选润滑剂的相容证明 ≥ 20 年
MOBILGEAR SHC XMP 320 如果使用其它润滑剂，必 须提供与优选润滑剂的相 容证明 ≥5年
12.控制柜用螺栓
规格
M10×90（全螺纹）
强度
A2-70
数量 其它
3×4=12
13.轮毂与齿轮箱上用螺柱
规格
M36
强度 数量 其它
10.9
3×16=48
Hydac XLT3, SW 55 ,叉形力 矩扳手, SW 55 ;Ma=2700 Nm
14.锁紧作用螺栓
规格
M20×40(全螺纹)
强度
8.8
（1200644）
材质 玻璃钢 焊接件