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PPT推荐.ppt

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因此，采用先进技术，分析其它企业失败的原因，总结和吸收以往开发其它项目齿轮失败的原因，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兆瓦级风力发电机好的可维修性的增速齿轮箱是兆瓦级风力发电机组的关键技术保障。

组的关键技术保障。

一、风电齿轮箱的传动结构类型与工作原理一、风电齿轮箱的传动结构类型与工作原理600KW齿轮箱齿轮箱1600KW齿轮箱齿轮箱2800KW齿轮箱齿轮箱1800KW齿轮箱齿轮箱21000KW齿轮箱齿轮箱1500KW齿轮箱齿轮箱齿轮箱工作原理（以齿轮箱工作原理（以600KW齿轮箱为例）齿轮箱为例）齿轮箱的结构原理图见上图。

结构上采用行星齿轮箱的结构原理图见上图。

结构上采用行星平平行轴混合传动的紧凑结构；

低速级转速低，扭矩大，行轴混合传动的紧凑结构；

低速级转速低，扭矩大，采用行星传动，且主要以太阳轮浮动均载为主。

第采用行星传动，且主要以太阳轮浮动均载为主。

第二级、第三级扭矩小得多，采用斜齿传动，能有效二级、第三级扭矩小得多，采用斜齿传动，能有效的保证叶尖高压油通道。

其具体原理为：

首先，通的保证叶尖高压油通道。

首先，通过风带动叶片转动，叶片把转速传到输入轴（过风带动叶片转动，叶片把转速传到输入轴

（1）上。

通过输入轴（上。

通过输入轴

（1）上的花键把力矩传到行星架）上的花键把力矩传到行星架

（2）上，行星架通过内齿圈（）上，行星架通过内齿圈（3）行星轮（）行星轮（4）和）和太阳轮（太阳轮（5）组成的行星传动传到太阳轮（）组成的行星传动传到太阳轮（5）上，）上，太阳轮（太阳轮（5）通过另一端的花键把力矩传到大齿轮）通过另一端的花键把力矩传到大齿轮（6）上，大齿轮（）上，大齿轮（6）通过齿轮传动把力矩传到）通过齿轮传动把力矩传到齿轮轴（齿轮轴（7）上，齿轮轴（）上，齿轮轴（7）通过轴上的大齿轮）通过轴上的大齿轮把力矩传到输出轴（把力矩传到输出轴（8）上。

输出轴（）上。

输出轴（8）通过输）通过输出轴轴伸端把力矩和转速传到发电机上，供发电机出轴轴伸端把力矩和转速传到发电机上，供发电机发电。

发电。

二、齿轮、轴承润滑机理二、齿轮、轴承润滑机理齿轮和轴承在转动过程中它们实际都是非直接接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，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。

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，但由于加工精虽然它们是非接触的滚动和滑动，但由于加工精度等原因使其转动都有相对的滚动摩擦和滑动摩度等原因使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。

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。

原因有：

我们都要采用强制润滑。

1、强制润滑可以进行监控，而飞溅润滑是、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。

监控不了的。

2、现在风电齿轮箱功率越来越大，其功率、现在风电齿轮箱功率越来越大，其功率损耗也越来越大，因此飞溅润滑已经满足损耗也越来越大，因此飞溅润滑已经满足不了冷却的作用。

这是需要进行强制润滑。

不了冷却的作用。

下为润滑实例下为润滑实例：

（以：

（以1500KW齿轮箱为例）齿轮箱为例）三、风电齿轮箱的损坏类型及其判断三、风电齿轮箱的损坏类型及其判断损坏部件损坏部件故障比例（故障比例（%）损坏表现形式损坏表现形式齿齿轮轮60断断齿、点、点蚀、胶合、磨、胶合、磨损、疲、疲劳裂裂纹、其他、其他轴轴承承19烧伤、滚珠脱出、保持架变形烧伤、滚珠脱出、保持架变形轴轴10断裂、磨损断裂、磨损箱箱体体7变形、裂开变形、裂开紧紧固固件件3断裂断裂油油封封1磨损磨损上表中列举了齿轮箱中各类零件损坏的百上表中列举了齿轮箱中各类零件损坏的百分比。

由表可见，在齿轮箱中齿轮本身的分比。

由表可见，在齿轮箱中齿轮本身的故障所占比重大，为故障所占比重大，为60%。

说明在齿轮传。

说明在齿轮传动系统中齿轮本身的制造、装配质量及其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。

齿轮在机械加运行维护水平是关键问题。

齿轮在机械加工中是一种高度复杂的成形零件，而在高工中是一种高度复杂的成形零件，而在高速、重载下运行的齿轮，其工作条件又相速、重载下运行的齿轮，其工作条件又相对比其他零部件恶劣。

对比其他零部件恶劣。

四、风电齿轮箱的使用、维护和检查四、风电齿轮箱的使用、维护和检查以1500KW齿轮箱为例说明：

齿轮箱为例说明：

1、运行前的检查：

、运行前的检查：

1.1安装完后，所有多余材料、工具、安装用的工安装完后，所有多余材料、工具、安装用的工装设备都应拿走。

装设备都应拿走。

1.2连接螺栓是否拧紧。

连接螺栓是否拧紧。

1.3齿轮箱壳体的连接螺栓是否拧紧。

齿轮箱壳体的连接螺栓是否拧紧。

1.4手动盘车有无阻滞现象。

手动盘车有无阻滞现象。

1.5油量是否达到油标刻度。

从减速箱的通气帽处油量是否达到油标刻度。

从减速箱的通气帽处加入规定的清洁润滑油，注油时用不少于加入规定的清洁润滑油，注油时用不少于80目的目的滤网过滤，以防杂物进入箱内。

滑油用量约滤网过滤，以防杂物进入箱内。

滑油用量约260L。

2、试运转、试运转齿轮箱出厂前已进行过空载试验，建议用户在齿齿轮箱出厂前已进行过空载试验，建议用户在齿轮箱首次运行前轮箱首次运行前10小时内注意下列事项：

小时内注意下列事项：

检查齿轮、轴承供油是否正常，吸油是否畅通。

在运转过程中，每在运转过程中，每30分钟记录一次油温及轴承分钟记录一次油温及轴承部位温度。

部位温度。

注意齿轮箱有无异常声响，检查箱体各接合面注意齿轮箱有无异常声响，检查箱体各接合面和各可能的泄漏点是否渗油，并及时采取措施，和各可能的泄漏点是否渗油，并及时采取措施，排除故障。

排除故障。

在总计运行在总计运行10小时后，检查机座螺栓和各连接小时后，检查机座螺栓和各连接部位螺栓，必要时予以紧固，检查所有可能的部位螺栓，必要时予以紧固，检查所有可能的泄漏点；

检查油位，必要时补充润滑油。

泄漏点；

33、润滑系统使用要求润滑系统使用要求润滑油牌号：

润滑油牌号：

MobilSHCXMP320润滑系统由供油装置、过滤系统、油润滑系统由供油装置、过滤系统、油/风冷风冷却装置及中间连接管路组成。

却装置及中间连接管路组成。

控制原理图如图：

3.1控制要求：

控制要求：

机组未启动时若油温机组未启动时若油温低于低于10时，电加热器时，电加热器启动，电动泵启动，电动泵每隔每隔30分钟启动工作分钟启动工作5分钟。

分钟。

油温油温高于高于15，电加热器，电加热器停止加热，电动停止加热，电动泵泵工作，机组启动。

工作，机组启动。

机组启动温度必须在油温机组启动温度必须在油温高于高于10。

电动泵电动泵出口压力出口压力10bar，安全阀设定压力，安全阀设定压力16bar，出口油压过高（超过，出口油压过高（超过16bar）时，安全）时，安全阀打开。

阀打开。

过滤器过滤器最高工作压力最高工作压力16bar，安全阀设定压，安全阀设定压力力14bar，当过滤器，当过滤器进口与出口压力差值超进口与出口压力差值超过过3.5bar时（在油温时（在油温超过超过40时才测定，信时才测定，信号采集至少号采集至少90分钟），传感器发出信号且红灯分钟），传感器发出信号且红灯亮（绿灯表示工作正常）。

亮（绿灯表示工作正常）。

风冷器风冷器工作压力工作压力25bar，最大允许流量，最大允许流量140L/min，风冷器，风冷器的风扇电机在油温的风扇电机在油温60或或高速轴轴承温度高速轴轴承温度75时打开，油温回落至时打开，油温回落至50且高速轴轴承温度且高速轴轴承温度70时，风冷器时，风冷器的的风扇电机停止运转。

风扇电机停止运转。

压力控制器压力控制器的压力监测范围为的压力监测范围为0.5-6bar，不在，不在此范围内时报警（油温此范围内时报警（油温70时压力要求时压力要求0.5bar，油温低于油温低于10时压力要求时压力要求6bar），若压力），若压力0.5bar时，报警持续超过时，报警持续超过5秒则停机。

秒则停机。

液位下降至设定值时液位开关液位下降至设定值时液位开关发出报警信号。

发出报警信号。

油温油温温度不允许超过温度不允许超过70，否则齿轮箱停机。

，否则齿轮箱停机。

高速轴轴承温度高速轴轴承温度不允许超过不允许超过80，否则齿轮箱，否则齿轮箱停机。

停机。

3.2安装要求安装要求供油装置应安装在齿轮箱附近，泵吸油管供油装置应安装在齿轮箱附近，泵吸油管越短越好，其长度以不大于越短越好，其长度以不大于1米为宜。

米为宜。

为保证冷却效果，油为保证冷却效果，油/风冷却装置应安装在风冷却装置应安装在通风处。

通风处。

中间连接管路按相关的液压、润滑安装规中间连接管路按相关的液压、润滑安装规范进行安装，保证各连接处不泄漏。

范进行安装，保证各连接处不泄漏。

供油装置投入运行前，必须确认齿轮箱内供油装置投入运行前，必须确认齿轮箱内部清洁度达到部清洁度达到ISO440617/15/12级，润滑级，润滑油清洁度等级达到油清洁度等级达到ISO440617/15/12级。

级。

3.3使用与维护使用与维护3.3.1首次启动时应注意油泵电机转向是否正首次启动时应注意油泵电机转向是否正确。

确。

过滤系统入口处设有测压点，可用测压表过滤系统入口处设有测压点，可用测压表（用户自备）检测泵的出口压力。

（用户自备）检测泵的出口压力。

过滤系统上装有滤油器污染发讯器，当滤过滤系统上装有滤油器污染发讯器，当滤油器进出油口压差达到油器进出油口压差达到3.5bar时，污染法讯时