风力发电机组齿轮箱的使用及维护

风力发电机组齿轮箱的使用及维护

齿轮箱是风力发电机组中的重要部分，由输入轴、输出轴、行星齿轮、斜齿、太阳轴、加热系统、油位计、温度传感器、机械泵、油路分配器、润滑系统、散热系统等组成。其主要功能是将风轮在风力作用下所产生的动力经主轴传递给发电机并使其得到相应的转速。风轮的转速很低（一般17转/分），远达不到发电机（一般1800转/分）发电的要求，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱。

风力发电机组的传动系统中经常可以遇到各种齿轮传动装置，如主传动增速箱、偏航和变桨距减速器等。齿轮传动具有以下特点：传递功率的范围大，速比范围广；能保证瞬时恒定传动比，传动平稳、准确、可靠，效率高，寿命长；可以实现平行或不平行轴之间的传动；齿轮的制造成本、机构安装精度要求高；不宜用于远距离的传动。

风电机组的传动有多种方案可供选择。较小功率的机组可采用较为简单的两级或三级平行轴齿轮传动。功率较大的，由于平行轴展开尺寸过大，不利于机舱布置，故采用多级行星齿轮传动或行星与平行轴齿轮的复合传动以及多级分流、差动分流传动。

齿轮箱的常见故障及预防措施。齿轮箱常见故障有齿轮损伤、齿轮折断，断齿又分为过载折断、疲劳折断以及随机折断等、齿面疲劳、胶合、轴承损伤、断轴、油温高等。齿轮损伤的因素有很多，包括选材、设计计算、加工、热处理、

安装调试、润滑和使用维护等。

轮齿折断常由细微裂纹逐步扩展而成。过载断齿总是由于作用在轮齿上的应力超过其极限应力，导致裂纹扩展，常见的有突然冲击超载、轴承损坏轴弯曲或较大硬物挤入啮合区内等。疲劳断齿发生的根本原因是轮齿在过高的交变应力重复作用下，从危险截面的疲劳源起始的疲劳裂纹不断扩张，使齿轮剩余面上的应力超过其极限应力，造成瞬时折断。齿面疲劳是过大的接触剪应力和应力循环次数作用下，轮齿表面或表层下面产生疲劳裂纹并进一步扩展而造成的齿面损伤，其表现形式有早期点蚀、破坏性点蚀你、齿面剥落和表面压碎等。胶合是相啮合齿面在啮合处的边界膜受到破坏，导致接触齿面的金属融焊而撕落齿面上的金属。轴承损坏，套圈与滚动体表面之间经受交变载荷的反复作用，由于安装、润滑、维护等方面的原因，而产生点蚀、裂纹、表面脱落等缺陷，使轴承失效，进而使齿轮副和箱体产生损坏。断轴是在过载或交变应力的作用下，超出了材料的疲劳极限所致。油温高，齿轮箱油温最高不得超过80℃，不同轴承间的温差不得超过15℃，一般的齿轮箱都设有冷却器和加热器，当油温低于10℃时，加热器会自动对油池进行加热，当有温度高于65℃时，油路会自动进入冷却器管路，经冷却器降温后再进入润滑油路。

一、齿轮箱的内部检查：

1.检查齿轮箱内部，视觉观察齿轮箱和轴承是否有磨损；

2.通过行星齿轮箱前部叶轮端的观察孔检查齿轮和齿圈

是否有裂痕。

3.使风电机组偏离风向缓慢转动，观察每个齿轮的情况。

4.缓慢转动风轮，检查齿轮咬合是否有异音。盘车是否灵活。

5.对环形齿轮边缘的残留油进行肉眼检查，检查油中是否有可见的金属铁屑或其他污染物。

二、齿轮箱的定检项目：

1.主轴与齿轮箱的连接，或轮毂与齿轮箱的连接。

2.齿轮箱的噪音有无异常。

3.油温、油位、油色是否正常。

4.润滑冷却系统是否泄漏。

5.箱体外观是否异常。

6.过滤器是否需要更换。

7.定检要求油品公司对润滑油进行化验。

8.检查弹性支撑是否老化。

9.各螺栓是否松动。

10.打开观察孔盖板，检查齿轮啮合情况。

11.高速轴刹车盘处的联结情况。

12.各传感器、电加热装置是否正常工作。

三、齿轮箱油温高原因分析：

1.齿轮油劣化。

2.齿轮箱充油量过多或过少。

3.齿轮油散热油路堵塞，散热不畅。

4.齿轮油泵故障。

5.传感器故障。

6.温控阀故障。

7.齿轮箱加热装置失灵，长期加热。

8.轴承异常。

四、齿轮箱振动异常原因：

1.扭力臂减震块变形。

2.收缩盘力矩松动。

3.联轴器耳盘损坏。

4.对中不良。

5.断齿或齿面点蚀。

6.轴承损坏等。

五、齿轮箱轴承损坏原因有哪些？

1.润滑不良；

2.齿轮箱进入异物；

3.对中不良；

4.冲击过载；

5.自然磨损。

风力发电机组中，齿轮箱是重要的部件之一，必须正确使用和维护，以延长其使用寿命。在安装要求；空载试用转；正常运行监控；定期更换润滑油；故障预防等方面都必须高度重视。