风电齿轮箱常见故障及原因分析
大重PPSC1290风电齿轮箱常见故障分析
齿轮箱维修案例-节选
齿轮箱出厂前检验&发货
所有待发货的齿轮箱在发货前均会根据客户（技术）要求和运维齿轮箱总成出厂检验指 导书对规定的项目进行检查、确认，以确保出厂的齿轮箱符合客户的要求 ！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
齿轮箱常见故障模式
3-1、齿面剥落
形成原因 材质不合格，齿面硬度不够； 渗碳齿轮的渗碳层深较浅，芯部硬度不 够； 高速、重载导致齿面承载过高的接触应 力，疲劳裂纹扩展形成剥落；
预防和维修措施 更换材质； 调整热处理工艺，提高齿面硬度，芯部 硬度，增加渗碳层深； 若齿面出现剥落只能对齿轮件进行更换；
预防和维修措施 实时监测齿轮箱运行状态； 发生异响时应主动停机并进行检查、排除； 若润滑系统故障应立即停机、维修；
齿轮箱常见故障模式
8、油温/油压异常
主要表现形式 油温异常升高； 油压维持偏高或偏低水平；
形成原因 设计散热能力不足； 由于齿轮箱效率降低、润滑不充分、油位异常、 振动增大导致的发热量增加； 由于润滑油流量减小、散热器风量减小、机舱 温度偏高、润滑油油品不良导致的散热量减少；
齿轮箱常见故障模式
5、轴承损坏
主要损坏形式 滚动体及滚道表面锈蚀、划伤、压痕、点蚀、剥落、断裂、烧伤，等 形成原因 齿轮箱轴承部位润滑不充分； 润滑油油品不良； 超过极限载荷； 长时间停机或存储； 其他部件损坏形成的碎屑导致的损伤；
预防和维修措施 确保齿轮箱润滑充分，尤其在停机重启后、 长时间存储后应手动旋转齿轮箱输出轴； 确保润滑油油品质量，避免油品型号更改和互换； 定期进行油品检测； 同一齿轮箱不同轴承之间的温差一般不应超过15~20 ゜ C
齿轮箱常见故障模式
关于风机齿轮箱常见故障的分析与改进
【 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
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。
风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施
胶合是相啮合齿面在啮合处的边界膜受到破坏，导致接触齿面金属融焊而撕落齿面上的金属的现象，很可能是由于润滑条件不好或有干涉引起，适当改善润滑条件和及时排除干涉起因,调整传动件的参数，清除局部载荷集中，可减轻或消除胶合现象。
二、轴承损坏轴承是齿轮箱中最为重要的零件，其失效常常会引起齿轮箱灾难性的破坏。
轴承在运转过程中，套圈与滚动体表面之间经受交变负荷的反复作用，由于安装、润滑、维护等方面的原因，而产生点蚀、裂纹、表面剥落等缺陷，使轴承失效，从而使齿轮副和箱体产生损坏。
据统计，在影响轴承失效的众多因素中，属于安装方面的原因占16%，属于污染方面的原因也占16%，而属于润滑和疲劳方面的原因各占34%。
使用中70%以上的轴承达不到预定寿命。
因而，重视轴承的设计选型，充分保证润滑条件，按照规范进行安装调试，加强对轴承运转的监控是非常必要的。
通常在齿轮箱上设置了轴承温控报警点，对轴承异常高温现象进行监控，同一箱体上不同轴承之间的温差一般也不超过15゜C，要随时随地检查润滑油的变化，发现异常立即停机处理。
三、断轴断轴也是齿轮箱常见的重大故障之一。
究其原因是轴在制造中没有消除应力集中因素，在过载或交变应力的作用下，超出了材料的疲劳极限所致。
因而对轴上易产生的应力集中因素要给予高度重视，特别是在不同轴径过渡区要有圆滑的圆弧连接，此处的光洁度要求较高，也不允许有切削刀具刃尖的痕迹。
设计时，轴的强度应足够，轴上的键槽、花键等结构也不能过分降低轴的强度。
保证相关零件的刚度，防止轴的变形，也是提高轴的可靠性的相应措施。
四、油温高齿轮箱油温最高不应超过80゜C，不同轴承间的温差不得超过15゜C。
一般的齿轮箱都设置有冷却器和加热器，当油温底于10゜C时，加热器会自动对油池进行加热；当油温高于65゜C时，油路会自动进入冷却器管路，经冷却降温后再进入润滑油路。
如齿轮箱出现异常高温现象，则要仔细观察，判断发生故障的原因。
首先要检查润滑油供应是否充分，特别是在各主要润滑点处，必须要有足够的油液润滑和冷却。
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。
风电机组齿轮箱故障分析报告
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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；
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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；
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。
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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。
浅谈风力发电机组齿轮箱常见故障分析及检测方法
浅谈风力发电机组齿轮箱常见故障分析及检测方法摘要：随着科技的不断发展，齿轮箱相关技术也在不断完善，混沌诊断识别法、油液分析法以及振动法等都是较为有效的故障诊断方式。
齿轮箱内部的诸多零部件，如轴承、齿轮、轴等，在齿轮运转的过程中都会以一定的频率振动，在这种情况下，点蚀就会出现在轴承上，或者由于一些其他因素，如磨损、高温等都会对轴承产生影响，不仅会造成轴承的过度消耗，还会抑制发电机组的运转。
故而，针对风力发电机组齿轮存在的故障展开分析与检测具有重要的现实意义。
关键词：风力发电机；齿轮箱；常见故障分析；检测前言：近些年来，我国风力发电范围不断增加，但是风电机组齿轮箱仍然存在一定的故障，影响了风电机组的正常运转。
为了有效降低风电机组的故障率，必须要做好风力发电机组齿轮箱轴承故障诊断，并探索可行的防控举措，进而保障风力发电机组齿轮箱的正常运行。
1风力发电机组齿轮箱结构轴承、传动部件、箱体以及润滑系统是齿轮箱的主要结构组成。
对于传动部件而言，其中同样有较多组成部件：输入轴、中间轴、输出轴、内齿圈、行星轮、行星架等。
齿轮箱会根据不同的使用需求采用不同的动力传动方式，主要有三类，分别为行星齿轮传动、定轴齿轮传动以及二者结合的组合传动。
齿圈轴通过箱体的支撑可以为输出轴提供叶轮的转动力，所以箱体必须要有较高的强度才可以承受住来自设备内外的载荷。
2齿轮箱故障分析方法齿轮箱含有较多零部件，其故障原因通常较为复杂，这就对工作人员的水平提出了较高的要求，工作人员不仅要具备较高的技术能力，还要在故障排查工作中足够细心，对转轴弯曲、轴面磨损、点蚀、共振等加以分析。
在深入了解故障特征的过程中，故障分析标准也是不可或缺的内容，工作人员应当根据相关标准采用合适的方法，最大程度地将振动过程中的数据收集起来，并且要对其中的重要参数如时域峰值、平均振动能量进行分析，这样才可以精确找到齿轮箱的故障问题所在。
频谱分析方法，实际上就是要求工作人员在齿轮箱振动过程中准确检测齿轮的外环固有频率、加速度信号以及啮合频率，通过这些参数来确定齿轮箱的问题。
风电齿轮箱常见故障及处理办法
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。
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外部元器件损坏 更换原则：一般情况下，在液位以上的元器件、接头等， 停泵后直接更换；液位以下的，须将齿轮箱内部的油液放 干净之后，再开始更换。对于采用密封垫圈密封、位置在 液位以下的可在不放油的情况下进行更换，但需做好接油 的工作，更换动作要快。
典型故障处理办法
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1、平行级盖板漏油 （1）拆下漏油的盖板，并将盖板与箱体结合面的胶层清洗 干净； （2）检查盖板止口尺寸是否超差，若超差需研究确定是否 需要更换盖板，再进行下一步骤； （3）重新在密封面打胶，并且要求盖板打胶时，利用小铲 刀将胶层轻轻的刮平，保证胶层平整、均匀； （4）按照规定力矩扳紧盖板螺栓； 2、行星架透盖处漏油（碳素纤维） （1）将齿轮箱内部润滑油放至风电齿轮箱要求的最高油位， 并观察低速级盖板处是否漏油； （2）按照规定力矩重新扳紧所有螺栓。
1pt100是否正常工作2喷油是否正常3高速轴对中有无问题4观测运行时齿轮箱的振动及噪音5检查温控阀是否损坏6检查冷却风扇清洁情况7检查齿轮箱内部情况南京安维士传动技术股份有限公司nanjingavistransmissiontechnologyco
风力发电机齿轮箱常见故障分析与预防措施
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。
风电机组齿轮箱高温故障及处理分析
风电机组齿轮箱高温故障及处理分析摘要：齿轮箱是风电机组的重要组成部分，齿轮箱工作质量对风电机组运行工况、风电场综合效益造成深远影响。
目前来看，在风电机组运行期间，受到复杂环境、部件老化等因素影响，齿轮箱高温故障时有出现，影响风电机组正常运行。
鉴于此，本文以风电机组齿轮箱高温故障作为切入点，深入探讨故障问题形成原因，从多个方面针对性提出故障处理措施。
旨在有效预防齿轮箱高温故障，实现风电机组平稳运行目标，为风机运行管理工作的开展提供参考。
关键词：风电机组；齿轮箱；高温故障；处理措施1 风电机组齿轮箱高温故障的形成原因1.1 润滑油分配不均在风电机组运行期间，需要使用到大量的润滑油，润滑油通过油路从集油分配器内流经齿轮箱，再从箱体出来进行分流处理，分别向前轴承、后轴承部位供油，起到降低齿轮箱摩阻值、降温冷却的效果。
然而，根据实际运行情况来看，润滑油分流后，受到齿轮箱进口油温、压力等因素影响，油体运动黏度大幅提升，在支管路内流动时会产生明显阻力，进而导致齿轮箱前轴承、后轴承流量分配不均，最终因润滑油不足而无法持续吸收齿轮箱运行期间释放的热量，出现高温故障。
同时，在风电机组维护保养工作不及时的情况下，润滑油内夹杂的铁屑等杂质会在管路内沉积，随着时间推移，逐渐出现管路堵塞情况，润滑油无法顺利流入齿轮箱和向前后轴承供油，这同样会引发齿轮箱高温故障出现。
1.2 温控阀失效温控阀是由温度感应组件、阀体、阀芯和调节弹簧组成，阀的开启和关闭过程是一个弹簧力与温度感应介质的膨胀力的力平衡过程。
调节弹簧是自力式温度控制中的重要组件，其性能的优、劣直接影响到阀瓣的提升和回位，由于受到交变载荷的作用，其性能参数的设计就显得更为重要。
温控阀有着先天的热滞后性，滞后性加重是其失效前期的征兆，温包在感温中存在热滞后性；定值弹簧最初值给定有偏差；温包密封性差、破损或泄漏都会导致温控阀失效。
1.3 齿轮油品质不达标齿轮油是在石油润滑液中添加极压抗磨剂等组分制成的一种润滑剂，其质量是影响齿轮运行的重要因素。
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。
风力发电齿轮箱常见的故障
风力发电齿轮箱常见的故障风力发电齿轮箱是风力发电机组中非常重要的组成部分，其功能是将风轮的转动速度提高并传递给发电机，从而产生电能。
然而，由于长期运行和外部环境的影响，齿轮箱经常出现一些常见的故障，影响发电机组的正常运行。
本文将介绍风力发电齿轮箱常见的故障。
一、齿轮损伤齿轮损伤是风力发电齿轮箱最常见的故障之一。
齿轮工作时承受着较大的载荷和摩擦，长时间的工作会导致齿轮表面磨损，甚至出现齿面断裂、齿根断裂等故障。
齿轮损伤会导致齿轮箱噪音增大、振动加剧，并且会影响齿轮传动的精度和效率，严重时会导致齿轮箱完全失效。
二、轴承故障风力发电齿轮箱中的轴承是支撑齿轮和转子的重要部件，其工作条件较为恶劣。
长期运行和外部环境的影响会导致轴承磨损、损坏甚至断裂。
轴承故障会导致齿轮箱的振动增大、噪音变大，严重时还会造成齿轮箱的卡死，影响整个风力发电机组的正常运行。
三、油封泄漏风力发电齿轮箱中的油封起到密封和润滑的作用，保证齿轮箱内部的润滑油不泄漏，并防止外部灰尘和水分进入。
长期运行和外部环境的影响会导致油封老化、磨损，甚至出现泄漏现象。
油封泄漏会导致齿轮箱内部润滑油的减少，加速齿轮的磨损和故障，并可能引起齿轮箱的过热，严重时还会导致齿轮箱的失效。
四、润滑油污染风力发电齿轮箱中的润滑油起到润滑、冷却和减震的作用，保证齿轮和轴承的正常工作。
然而，长期运行和外部环境的影响会导致润滑油中混入金属粉末、水分和其它杂质，使润滑油变质、失去润滑性能。
润滑油污染会导致齿轮和轴承的磨损加剧，增加齿轮箱的摩擦和能量损耗，影响发电机组的效率和寿命。
五、齿轮箱过热风力发电齿轮箱在运行过程中会产生大量的摩擦热，需要通过润滑油来冷却。
然而，长期运行和外部环境的影响会导致润滑油的减少、质量下降，使齿轮箱无法有效地散热，导致齿轮箱温度升高。
齿轮箱过热会使齿轮和轴承的磨损加剧，降低齿轮传动的精度和效率，严重时甚至会引发火灾等安全事故。
风力发电齿轮箱常见的故障包括齿轮损伤、轴承故障、油封泄漏、润滑油污染和齿轮箱过热等。
风电机组齿轮箱超温原因分析及治理措施
随着全球经济的发展和人口的增加，对能源的需求不断增加。
风能作为一种清洁能源，受到越来越多的关注和重视。
风电机组的技术不断提高和成本不断降低，风能发电的成本已经逐渐接近传统能源，市场需求也在不断增加。
风电场站普遍设备基数大，随着机组缺陷高发期来临，大部件超温问题愈来愈严重，造成停机时间增长，机组可利用率逐渐下降，现场运行工作量突增，技术人员相对匮乏，给检修工作带来一定难度。
本文从景峡某风场的实际故障案例出发，分析齿轮箱温控阀失效对齿轮箱超温的影响，并针对性其温包进行技术改造，彻底解决了因温控阀损坏导致齿轮箱轴承超温的问题。
关键词：风力发电机组齿轮箱超温温控阀1 引言风电机组齿轮箱作为风力发电机组的核心部件之一，主要作用是将风轮转动的低速运动转换为高速运动，以驱动发电机发电。
同时，齿轮箱还具有减速、传递扭矩、支撑风轮等功能。
轮系作为风电机组齿轮箱传递能量的重要部件，其安全稳定运行对维持齿轮箱寿命至关重要。
经研究分析齿轮箱润滑冷却系统发现，冷却润滑系统中的ACS温控阀通过感温元件热胀冷缩原理，根据油温实时调节阀门的开闭，实现油液是否冷却的功能。
该温控阀理论可以动作3万次，寿命到后温包中的橡胶套就会损坏导致温控阀失效。
温控阀失效后，无法控制齿轮箱内油温，可能导致油温过高、齿轮箱过热、齿轮箱轴承损伤，对风电机组的运行安全和寿命都会产生不良影响。
通过对温控阀进行改造，将由温度控制阀的开闭改造为压力控制，有限避免了温控阀的失效。
经过改造后，我们发现机组的温度控制更加稳定，机组的效率和寿命也得到了提高。
同时，改造后的温控阀也更加耐用，减少了机组故障的发生率。
2 齿轮箱冷却系统工作原理该风场采用海装2.0MW双馈式风电机组，齿轮箱采用重齿FL2000HD-128型齿轮箱，冷却方式为空水冷。
采用四川川润公司的冷却散热系统，齿轮箱冷却系统主要由水泵，压力罐，油水热交换器，空冷器，油泵，系统管路组成。
该装置冷却介质为60%水+40%乙二醇的混合液体。
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。
浅谈风力发电机组齿轮箱常见故障分析及检测方法_1
浅谈风力发电机组齿轮箱常见故障分析及检测方法发布时间：2022-10-10T07:53:52.475Z 来源：《中国电业与能源》2022年6月11期作者：何杨张、沈忠明[导读] 在过去的几年中，风力发电工业得到了极大的发展。
然而，风力发电机组经历了各种各样的故障，导致了成本的增加。
风力发电机齿轮箱是最关键的部件，故障率高，维修时间长。
何杨张、沈忠明中广核新能源投资（深圳）有限公司云南分公司摘要：在过去的几年中，风力发电工业得到了极大的发展。
然而，风力发电机组经历了各种各样的故障，导致了成本的增加。
风力发电机齿轮箱是最关键的部件，故障率高，维修时间长。
本文介绍了风力发电机组齿轮箱的常见故障及其根本原因，然后重点研究了风力发电机齿轮箱的故障诊断和监测技术，论述了风力发电机齿轮箱状态监测与故障诊断技术的研究现状和发展趋势，设计了风力发电机齿轮箱状态监测与故障诊断模拟台。
关键词：风力发电机组；齿轮箱；故障诊断前言：风能是世界上发展最快的可再生能源。
近年来，世界各国对风力发电的利用进行了大量的研究和开发。
但风力发电机组容易损坏，尤其是齿轮箱等关键部件容易发生故障。
在组成风力发电机的各个子系统中，齿轮箱被证明是造成最长的停机时间和最昂贵的维护。
因此，提高风力发电机组的可靠性和减少停机时间是风力发电行业必须解决的问题。
检测变速箱的早期故障可以减少发生灾难性故障的机会。
如齿轮表面出现点蚀故障时，可用齿轮涂层修复齿轮表面，当轴承出现故障时，齿轮箱可以开始低速运转等待修复，从而合理安排维护。
齿轮箱位于轮毂和发电机之间,用于将风力发电机转子产生的缓慢旋转的高扭矩功率转换为发电机使用的高速低扭矩功率。
风力发电机齿轮箱由三个主要部件组成: 齿轮、轴承和轴。
1风力发电机组齿轮箱故障分析1.1齿轮损坏1.1.1齿轮箱齿面磨损齿轮箱在低温工作时，由于低温和润滑剂固化使润滑剂达不到润滑部分而引起磨损；齿轮箱在高温工作时，由于电机加热引起的高温使润滑油温度异常升高，导致机械润滑剂失效而引起齿轮磨损；齿面磨损的另一个原因是外来物的进入。
风电齿轮箱的各部分失效与故障分析
风电齿轮箱的各部分失效与故障分析引言：随着可再生能源的快速发展，风能逐渐成为全球范围内的一种重要的可再生能源，而风电齿轮箱作为风力发电机组的核心部件，具有承担巨大负荷和高速旋转的特点。
然而，由于操作环境恶劣且长期运行，齿轮箱容易出现各种失效和故障。
一、齿轮失效1. 疲劳失效疲劳失效是由于重复应力作用下齿轮金属材料的疲劳断裂引起的。
这种失效通常发生在齿轮接触区域，在长时间高速旋转和不可预测的加载条件下，会在齿根处形成疲劳裂纹，最终导致齿轮断裂。
2. 磨损失效磨损是齿轮箱常见的一种失效形式，主要分为表面磨损和微观磨损。
表面磨损通常由于载荷过大、润滑不良或者颗粒污染引起，而微观磨损则是由于齿面摩擦和接触疲劳引起的。
3. 腐蚀失效腐蚀是由于介质中存在酸、碱或者其他化学物质，导致齿轮表面与润滑油发生化学反应而损坏的失效形式。
腐蚀会破坏齿轮的表面硬度，导致齿轮表面变薄，减小载荷传输能力，并可能引发其他类型的失效。
二、轴承失效1. 疲劳失效轴承疲劳失效是由于反复的加载引起轴承材料的裂纹形成和扩展。
这种失效通常在负荷高、转速快的情况下发生，长期运行会导致轴承表面的疲劳裂纹逐渐扩展，最终导致轴承失效。
2. 磨损失效轴承磨损是由于齿轮箱工作时产生的颗粒污染、不良润滑或由于杂质引起的磨损。
磨损会导致轴承零件间的摩擦增加，从而引发轴承的过早失效。
3. 温度失效高温会导致轴承材料的变形和热膨胀，进而损坏轴承的内部结构。
过高温度使轴承的润滑脂失效，从而导致轴承的寿命缩短。
三、油封失效油封是齿轮箱中非常关键的部件，主要用于防止润滑油泄漏以及防止灰尘和污染物进入齿轮箱。
油封失效通常由封口材料老化、密封面损坏或过度磨损引起。
失效的油封会导致润滑油泄漏和外界污染物进入齿轮箱，进而引发齿轮、轴承等更严重的故障。
四、齿轮箱振动失效振动是齿轮箱失效的重要标志，它可以预示齿轮、轴承和其它部件的故障。
齿轮箱振动失效可能由于不平衡、松动、轴承故障、齿轮磨损等原因引起。
关于风机齿轮箱常见故障的分析与改进
电力电子· Power Electronics50 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering1 齿轮箱油温过高的可能原因1.1 风冷器可能故障1.1.1 风冷器自身故障如电线短路、断路、电机烧坏等导致风扇不运转1.1.2 灰尘影响风冷器散热散热片上大量的灰尘覆盖会影响风冷器的散热，导致润滑油冷却不足1.1.3 风冷器的接线错误接线错误会导致风扇反转，会导致风向相反，影响散热1.2 润滑系统到油分配器、冷却器的油管接反过滤器的两个出口分别标示了到齿轮箱或者到冷却器，温度较低时直接进入油分配器，温度较高时进入冷却器。
如油管接反则高温油不经过冷却器冷却，必然会产生油温过高。
将油管按正确要求安装即可解决 1.3 润滑系统的压力阀或温控阀错误在过滤器与齿轮箱油管连接无误的情况下，当油温超过55C 过滤器到油分配器的管子仍有流油的情况下（判断方法：摸该油管，如温度与分配器的温度一致或者有油流动的振动感则说明该油管有油流过），说明过滤器的温控阀存在问题。
可以像润滑系统厂家或技术部进行咨询，更换温控阀。
如果是英德诺曼的压力阀问题会比较困难，需要几方共同解决。
1.4 溢流阀问题溢流阀作为泄压元件，应在齿轮箱油温低、压力高的时候才会发生作用。
目前发现有油温高溢流阀仍然流油的情况，这样经过冷却的油量会减少，部分的油未经冷却直接回齿轮箱，导致整体冷却不足，油温偏高。
遇到油温高、压力低而溢流阀又开启的情况，应及早与润滑系统厂家联系解决。
2 高速轴轴承温度过高原因分析2.1 轴承进油量不足打开后箱观察盖检查轴承的出油情况，如出油很少则说明轴承的进油量不足。
出现的原因主要有四点：1）进油孔设计太小导致进油不足；2）箱体进油孔与进油环进油槽错位；文/靳晓东【关键词】风机齿轮 漏油 油温高 改进3）油孔被杂质堵塞导致油量减少；4）进油孔油路未钻通。
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风电齿轮箱常见故障及原因分析
发表时间：2019-04-23T11:22:16.550Z 来源：《基层建设》2019年第2期作者：郭金伟
[导读] 摘要：根据多年来制造和检修风力发电机齿轮箱的经验，总结了风力发电机齿轮箱的常见故障，分析了各种故障模式。
弗兰德传动系统有限公司天津市 300400
摘要：根据多年来制造和检修风力发电机齿轮箱的经验，总结了风力发电机齿轮箱的常见故障，分析了各种故障模式。
目的是快速准确地确定风力发电机变速箱运行维护人员的故障点，并采取相应的处理方法，提供技术指导。
关键词：风电齿轮箱；常见故障；原因
引言
目前，世界能源供应主要依靠煤炭和石油等常规能源，但这些都是不可再生资源，给人们的生活带来了好处，但也造成了大气和水资源的严重污染，并日益威胁着人们的身体健康。
和心理健康。
寻找和开发替代清洁能源已成为全世界关注的焦点。
风能是一种可再生资源，存在于自然界的每个角落。
用它来发电将具有清洁无污染，投资回报高，取之不尽，建设周期短等优点，已被世界各国广泛采用。
近年来，中国还在海南和内蒙古建立了几个风力发电厂。
根据制定国家发展计划的“十一五”规划，中国计划到2010年底使用国产设备建设1000万千瓦的大型风力发电机组。
由于风资源的限制，风力涡轮机通常建在人口稀少的地方，长时间经受恶劣的自然环境，造成频繁的故障和经济损失。
动力传动机构 - 风力齿轮箱是发电机组的重要组成部分，也是故障概率最高的部分。
如何进行日常检查，提前预测运行中的工作状态和异常类型，合理安排设备零件的更换和维护，提高发电机组的运行效率并确保供电非常重要。
1、风电齿轮箱结构形式
风力齿轮箱是适用于恶劣环境的高速变速箱，由于风和风资源的影响，其动力非常复杂。
在早期设计阶段，应充分考虑负荷，风速，风向突变，强风，地理环境等因素对变速箱的影响。
目前，风力发电机齿轮箱的整体设计：一级行星+两级平行轴设计，两级行星+平行一级轴设计，内齿轮NW型旋转齿轮，一级行星+一级平行轴设计。
变速箱主要由内齿轮，行星齿轮，太阳能轴，齿轮，齿轮轴，轴承，箱体等组成，输出功率由各种传动结构提供。
2、风电齿轮箱常见故障
2.1、齿面磕碰、划伤、胶合、点蚀
初始变速箱操作具有异常振动或声音并具有一定的规律性。
振动频率与齿轮箱的旋转速度和齿轮齿数成数字匹配。
这种类型的破损是由于在组装过程中刮擦牙齿表面引起的。
您必须根据振动频率判断变速箱的特定部件是否有缺陷。
齿面的粘接和点腐蚀也是在齿轮箱操作期间引起振动和声音异常的缺陷，这通常在一段操作之后发生。
由于润滑不良，传动啮合位置的油膜受损，因此接触表面的金属焊接到齿面上的金属上。
长期加载时，齿轮接触面上的疲劳剥落会导致精确腐蚀并出现凹坑。
牙齿表面点蚀的主要原因是牙齿表面的疲劳强度不足。
此外，材料，硬度，缺陷，齿轮精度差，润滑不良和油温高都会导致齿面点蚀，根据齿面的粘接程度和点蚀程度，可以通过磨削，更换润滑油系统，提高系统的过滤精度等来改善，并且应该认真对待塔架。
大量研究和观察表明微点蚀主要发生在低速，而其他品种很少见，通常认为其原因与风力涡轮机齿轮箱的运行状态有关，例如改变速度和负载，此外，油的表面粗糙度和表面光洁度，水含量，粘度，润滑性等也具有微点蚀，直接影响牙齿表面的润滑不足也会使牙齿表面之间的润滑剂状况恶化，这将加剧牙齿表面上的摩擦发生和微点蚀。
齿轮强度设计不足，齿轮热处理质量不能满足要求，齿面硬度不足，可能导致点腐蚀的发生。
2.2、齿轮箱的振动及声音异常
相对运动是变速箱产生的振动和声音的来源。
齿轮和轴承是变速箱传动的主要部件。
因此，齿轮箱的振动和异常声音主要是由齿轮断裂，齿面碰撞和齿轮引起的。
在操作过程中产生胶合和点蚀，长时间齿轮箱的齿面生锈，轴承质量问题，联轴器未对准，动态平衡过大严重影响齿轮箱内部零件的运动。
2.3、轴承失效
作为旋转部件，轴承受到齿轮箱结构尺寸的限制，并且必须承受复杂的负载和各种恶劣的工作环境。
特别是承受高速和重载的输出级轴承通常成为变速箱中最薄弱的环节。
轴承故障也是风力涡轮机齿轮箱振动和噪音的主要原因。
齿轮箱清洁度差，异物进入轴承工作表面，导致轴承表面之间产生相对滑动摩擦，导致工作表面金属连续磨损。
局部摩擦产生热量，导致摩擦表面局部变形和摩擦微焊。
相对运动引起磨损，外圈或滚动元件呈槽状磨损，润滑性差，滚动元件的不规则滚动导致磨损失效。
轴承断裂失效的主要原因是缺陷和过载的两个主要因素。
当主机突然失效或安装不正确时，施加的载荷超过材料强度限制并且轴承过载和损坏。
轴承材料本身具有诸如微裂纹，缩孔，气泡，超标的夹杂物，过热结构和局部烧伤等缺陷，在冲击过载或剧烈振动的情况下将导致缺陷处的缺陷断裂。
2.4、润滑与密封系统
2.4.1、油温和油压异常
变速箱油的高温是风力齿轮箱中的常见故障，主要原因是油泵温度控制阀出现故障，因此润滑油不会通过冷却风扇而是直接返回变速箱，另外，需要检查变速箱的油位是否正常，油位传感器是否损坏，油冷却器是否工作或设定值是否过高。
齿轮箱润滑油的入口压力低，这通常是由润滑系统的过滤元件堵塞引起的，因此润滑油不能通过过滤元件有效地送到冷却风扇或齿轮箱，从而产生润滑油不足和差压传感器报警，通过清洁或更换相关部件来消除问题。
2.4.2、润滑油黏度变化
风电润滑油工作时间长，每天运行，负载大，油温高，润滑油比其他润滑油易氧化，氧化形成的污泥和在强负荷作用下破裂的油链会改变油。
产品的粘度导致油的粘度先下降然后再次上升。
如果油的粘度低，则承载能力不足，这将增加齿轮和轴承的磨损。
油分析中的粘度变化和污染程度增加，元素中的金属超标。
当润滑油粘度高时，机械操作阻力增大，流动不顺畅，油温和油压过高，润滑不及时，齿面胶合并且轴承被加热和变形。
2.4.3、磨损检测
由于当齿轮啮合时齿面接触是渐开线接触，因此几乎不会发生相对滑动，并且由于润滑油的作用，具有更高精度的齿轮非常小，异常
磨损是一种技术检测，主要是由于卡住造成的磨损大大增加，即滑动而不是滚动。
如果发现润滑油是黑色的，但发现润滑油本身没有严重退化，只有当铁屑增加时，异常堵塞问题才会在轴承上，同时还会造成齿轮频率较低并且油膜经常发生异常磨损。
无法有效建立相关性；增加的磨屑和异常的油粘度之间存在相关性。
另外，当油变质，或者诸如水分的腐蚀齿轮的成分增加时，齿轮磨损增加。
2.5、紧固件故障
变速箱失效时螺栓断裂很少见，齿轮箱主力部件的螺栓由高强度螺栓制成。
它们对螺栓材料，机械性能，UT，MT等有相应的要求，并且在组装期间需要根据扭矩拧紧。
如果发生螺栓断裂，应首先消除螺栓本身的质量问题。
此外，螺栓断裂必须由最大载荷引起，导致螺栓断裂，此时，齿轮箱，内齿圈，行星齿轮等零件也会受到不同程度的损坏。
结束语
通过总结风力发电机齿轮箱的常见故障，有助于风电场运行维护人员快速准确地确定故障原因，并采取相应的处理方法。
如果情况更复杂且无法准确判断，则需要根据变速箱的实际情况，结合内窥镜和振动探测器等设备的检测结果，可以确定故障的根本原因。
参考文献：
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[3]运红丽，张涛，宋小娜.风电齿轮箱润滑状态监测与故障诊断系统开发[J].华电技术，2018，40（02）：4-6+77.。