齿轮箱故障分析
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
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法1. 引言1.1 引言行星齿轮箱是一种常见的传动装置，在各种机械设备和车辆中被广泛应用。
它能够有效地将动力传递给机械系统，从而实现各种动力传动和转速调节的功能。
由于长时间的使用和磨损，行星齿轮箱可能会出现故障，导致设备性能下降甚至完全失效。
及时准确地诊断行星齿轮箱的故障非常重要。
本文将介绍行星齿轮箱的故障现象、可能的原因、诊断方法、常见解决方案和预防措施，帮助读者更好地了解行星齿轮箱故障的发生和处理方法。
通过掌握这些知识，读者可以及时发现和解决行星齿轮箱的故障，延长设备的使用寿命，提高设备的可靠性和安全性。
在本文的指导下，读者可以更加有效地管理和维护行星齿轮箱，确保设备的正常运行和高效工作。
愿本文能够为读者提供有价值的信息和帮助，使他们能够更好地了解和处理行星齿轮箱故障问题。
2. 正文2.1 故障现象故障现象是指在行星齿轮箱工作过程中可能出现的各种问题和异常情况。
通过观察和记录这些故障现象，可以帮助工程师们更快速、准确地诊断问题，并采取相应的处理措施。
常见的行星齿轮箱故障现象包括：轴承异响、运转噪音过大、温升异常、油品泄漏、齿轮磨损严重、工作效率下降等。
轴承异响可能是轴承损坏或润滑不良导致的；运转噪音过大可能是齿轮配合间隙过大或叶轮受损；温升异常可能是润滑油渗漏或油温过高所致；油品泄漏可能是密封件老化或松动；齿轮磨损严重可能是使用寿命到期或润滑不当引起的；工作效率下降可能是因为零部件磨损过大或系统故障。
通过仔细观察和分析这些故障现象，可以有针对性地进行故障诊断和解决方案的制定。
定期检查和维护行星齿轮箱，及时处理故障现象，可以提高设备的可靠性和工作效率，延长设备的使用寿命。
2.2 故障可能原因行星齿轮箱故障可能原因很多，主要包括以下几个方面：1. 润滑不足：行星齿轮箱在工作过程中需要足够的润滑油来减少摩擦和磨损，如果润滑油不足或质量不合格，就会导致齿轮箱零件间的摩擦增大，从而引起故障。
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。
齿轮箱和齿轮副常见故障
齿轮箱和齿轮副常见故障导致齿轮失效的主要原因之一是齿轮副设计时只考虑了一个方向的运行。
失效通常是由对齿轮箱不正确的双向运转或齿轮组逆向安装造成的。
除非是特别制造的双向齿轮，齿轮轮齿不受力的一侧加工比受力侧粗糙，公差比受力侧高。
齿轮的过载也是失效的主要原因之一。
在一些场合，过载是持续的，这显示该齿轮箱不适合这种应用。
有时过载是间歇的，发生在速度变化时，或因特殊的生产要求引起转矩载荷的瞬时阻碍。
安装误差，包括原始的和派生的，也是引起齿轮失效的主要原因。
确保齿轮安装正确的唯一方法是严格遵循齿轮的安装说明。
在齿轮运行一个较短的时间后可以观察到齿轮的磨损模式。
如果这个模式和制造商的说明书上不同，需进行校准调整。
导致安装误差出现的主要原因是维护不当。
齿轮副的正确校准，尤其是较大的齿轮，不是一件容易的事。
齿轮箱制造商一般不提供一个简易、明确的方法保证各轴之间平行且轴心距正确。
派生的安装误差出现也是齿轮驱动失效的常见原因。
大多数的齿轮箱用于驱动其它系统组件。
如果从动单元出现安装误差常常也会直接影响齿轮。
从动组件的安装误差所导致的加载区的变化会引起齿轮组的安装误差。
齿轮箱的原始安装误差和齿轮箱之间的或成对的组件之间的安装误差产生的效果是相同的。
对齿轮进行目测，可以发现引起齿轮损耗和失效的潜在因素。
齿轮轮齿的磨损模式或变形为判断外力作用提供了线索。
正常磨损齿轮正常磨损模式，各个轮齿高于或低于节线的整个表面都十分光滑。
非正常磨损1、磨蚀磨蚀是轮齿较为独特的磨损模式。
模式的改变取决于磨蚀的类型和它特殊的外力作用。
由润滑油中的微粒所引起的磨蚀磨损，从轮齿根部到顶部会有划痕。
2、化学侵蚀和腐蚀润滑油中的水和其它杂质也会引起齿轮退化和故障提早发生。
（表面有不规则的小凹坑）3、过载这种模式是由过度的齿轮载荷变化引起的。
过度的转矩载荷引起的局部腐蚀，表面锈斑由润滑油的内爆所产生的，轮齿边缘有局部过载疲劳断裂。
轮齿表面的检查轮齿表面主要失效形式的形态1、疲劳点蚀的形态特点疲劳点蚀是闭式齿轮最常见的齿面失效形式，主要发生在靠节线处齿根面的部位。
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。
船舶齿轮箱故障分析及修复工艺
船舶齿轮箱故障分析及修复工艺发布时间：2022-05-16T07:48:18.573Z 来源：《科学与技术》2021年34期作者：陈巍[导读] 随着经济和各行各业的快速发展，船舶齿轮箱存在横多故障。
陈巍中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，黑龙江省哈尔滨市，150066摘要：随着经济和各行各业的快速发展，船舶齿轮箱存在横多故障。
齿轮箱也叫增速箱，是动力装置与传动装置之间的一种重要连接部件，也是动力类机械设备所必不可少的部分，其主要作用是动力传递，还可以通过齿轮箱齿轮副的增速作用来提升动能，被广泛应用于汽车变速箱、减速器、差速器、风力发电机组、冶金鼓风机、透平压缩机、选矿冶金设备等大中型旋转机械上。
滑动轴承即是在滑动摩擦下工作的轴承，其类型多样，按承载方向分为径向滑动轴承和止推滑动轴承，径向滑动轴承又分为整体式、剖分式、调心式；此外，按润滑形式也可以分为液体摩擦滑动轴承、非液体摩擦滑动轴承。
滑动轴承的结构相对简单，主要构成部分包括轴承座、轴承盖、轴瓦等部件。
整体式滑动轴承由轴承座和整体轴套组成，其最大优点是成本低廉，但当轴套磨损或其轴承间隙无法调整，一般多用于低速、轻载或间隙性工作的机器上；剖分式滑动轴承通常由轴承座、轴承盖、剖分式轴瓦以及双头螺柱组成，因为轴瓦被剖分为上下两部分，便于在磨损后通过减少剖面垫片厚度来调整轴承间隙。
推力轴承主要由轴承座和止推轴颈组成，非液体摩擦滑动轴承一般将轴瓦和轴承座制成一体，齿轮箱上用得较多的是单环或多环式。
关键词：船用齿轮箱；故障分析；管理对策引言近年来，我国船舶制造行业发展快速，因此为了有效降低齿轮箱故障诊断错误率，本文提出采用标准BP神经网络进行船舶齿轮箱故障诊断进行对比测试。
首先对测试数据进行统计，并利用小波分析提取出船舶齿轮箱故障诊断特征，最后建立神经网络对其故障进行诊断，经相关故障实例分析可知，本故障诊断方法能有效提高船舶齿轮箱故障诊断效果，除此之外，本文还对船用齿轮管理对策进行阐述。
齿轮箱常见故障及处理措施
齿轮箱常见故障及处理措施一、齿轮箱常见故障。
1.1 齿面磨损。
这是齿轮箱相当常见的一个毛病。
就像人走路走多了鞋子会磨破一样，齿轮长时间运转，齿面相互摩擦，就容易磨损。
造成齿面磨损的原因有不少呢。
比如说润滑不到位，齿轮在干巴巴的状态下工作，那齿面就像没抹油的机器部件，互相摩擦得厉害，磨损自然就快了。
还有啊，如果齿轮箱里进了杂质，那些小沙子、铁屑之类的，就像眼睛里进了沙子一样，在齿面间捣乱，加剧磨损。
1.2 齿根折断。
这可是比较严重的故障了。
想象一下，齿轮的齿根就像大树的根基，根基要是断了，那这棵“大树”可就倒了。
齿根折断的原因往往和受力过大有关。
就好比让一个人扛超出他能力的重物，时间一长，腰就可能折了。
要是齿轮在工作的时候突然受到很大的冲击力，或者长期承受过载的力，齿根就容易断。
有时候设计不合理，齿根部分比较薄弱，也会埋下这个隐患，真是“先天不足，后天难补”啊。
二、处理措施。
2.1 针对齿面磨损。
如果是润滑问题，那就得好好检查润滑系统了。
就像给机器“喂饭”一样，要确保润滑油能按时、按量地到达齿轮的齿面。
该换油就换油，别舍不得那点油钱，不然到时候维修成本可就高了。
要是发现齿轮箱里有杂质，那就得赶紧清理。
这就好比打扫房间，把那些脏东西都清出去，齿轮才能在干净的环境里工作。
可以采用专门的过滤装置，把杂质都拦住，不让它们再去破坏齿面。
2.2 针对齿根折断。
如果是因为受力过大，那就要好好检查整个传动系统了。
看看是不是有什么地方卡死了，导致齿轮突然受力。
要调整好负载，不能让齿轮干超出它能力范围的活。
要是因为设计问题，那可能就得重新设计或者改进了。
这就像房子盖得不稳，得推倒重盖或者加固一样。
不过这可不像修修补补那么简单，得找专业的人来做，毕竟这是个技术活，不能“眉毛胡子一把抓”。
三、预防故障的建议。
3.1 日常保养很重要。
要像照顾孩子一样照顾齿轮箱。
定期检查，听听有没有异常的声音，就像听孩子有没有哭闹一样。
看看润滑油的量和质，有没有泄漏的地方。
齿轮箱 典型故障
齿轮箱典型故障一一、齿轮磨损齿轮磨损是齿轮箱最常见的故障之一。
当齿轮长时间运行或承受过大载荷时，齿面会逐渐磨损，导致齿轮间隙增大，严重时甚至会影响齿轮的啮合。
为了防止齿轮磨损，可以采取以下措施：定期检查齿轮的磨损情况，及时更换磨损严重的齿轮；选用耐磨性能好的齿轮材料；优化齿轮设计，提高齿轮的承载能力。
二、轴承损坏轴承是齿轮箱中的重要部件，其主要作用是支撑齿轮和其他转动部件。
当轴承出现故障时，会导致齿轮箱振动、噪声增大，严重时甚至会影响设备的正常运行。
为了防止轴承损坏，可以采取以下措施：选择质量好的轴承材料和制造工艺；定期检查轴承的运行状态，及时发现并解决轴承故障；优化轴承设计，提高轴承的承载能力和使用寿命。
三、润滑不良润滑是齿轮箱正常运行的重要保障。
当润滑不良时，齿轮和其他转动部件的摩擦会增大，导致齿轮箱温度升高、噪声增大、齿面磨损加剧。
为了改善润滑状况，可以采取以下措施：选用合适的润滑剂和润滑方式；定期检查润滑系统的运行状态，及时发现并解决润滑问题；优化润滑设计，提高润滑效果。
四、密封问题密封问题也是齿轮箱的常见故障之一。
当密封不良时，水分、杂质等物质会进入齿轮箱内部，导致齿轮和其他转动部件腐蚀、磨损加剧。
为了解决密封问题，可以采取以下措施：选用性能良好的密封材料和密封结构；定期检查密封件的磨损情况，及时更换磨损严重的密封件；优化密封设计，提高密封效果。
五、负载过大负载过大是导致齿轮箱故障的另一个重要原因。
当设备承受的载荷超过其承受能力时，齿轮和其他转动部件会受到过大的应力，导致齿轮箱损坏。
为了防止负载过大，可以采取以下措施：合理设计载荷分配，避免单个设备承受过大的载荷；定期检查设备的运行状态，及时发现并解决超载问题；优化设备结构，提高设备的承载能力。
六、机械损坏机械损坏包括齿轮、轴承、轴等主要部件的断裂、变形等故障。
这些故障通常是由于制造缺陷、安装不当、运行不当等原因导致的。
为了预防机械损坏的发生，可以采取以下措施：严格把控零部件的制造和安装过程；加强设备的维护和检修工作；及时发现并解决设备运行中的异常情况。
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故障分析
控制系统导致变桨机构故障是造成该风力机组齿 轮箱振动和轴承损坏的原因
由于控制系统的问题，导致变桨液压缸频繁动作造成齿 轮箱振动和轴承损坏； 备用齿轮箱安装后仍然有很大的振动，解体检查变桨液 压缸及活塞、连接螺栓、变桨杆、变桨轴承、三脚架和 防转杆等均未发现异常； 将液压站比例阀和变桨液压缸进行清理检查，更换了新 液压油，未见任何异常； CCU X111（Encoder）端子排01端子接线松动，紧固 后振动消失，设备运转平稳；
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检查结果
齿轮箱发生损坏的原因：
齿轮箱自身缺陷； 外部原因导致齿轮箱损坏；
具体原因待落实；
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机组恢复
安装备用齿轮箱，机组恢复运行； 在机组恢复后，进行整机的测试；发现当转 速达到800RPM以上时，齿轮箱箱体轴向前 后窜动频率不断增大，机舱振动明显，声音 很大 ； 机组存在其他缺陷；
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检查结果
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检查结果
检查点：齿轮箱 检查结果：
箱体内低速轴前轴承座内径磨损0.30mm； 行星轮前、后两盘轴承S值超标增大2.3mm； 低速输入轴轴承磨损；
润滑油颗粒度超标；
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检查结果
检查结果：低速轴前轴承座内径磨损
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检查结果
检查点：胀紧套 检查结果：
锥形胀紧套（内套）与轴接触的部位有较为明
显的滑动痕迹，但没有毛刺、拉伤、凸起、沟 槽等缺陷，不影响继续使用； 螺栓孔完整无伤痕，螺纹完好无拉伤、断裂和 螺纹滑扣等缺陷； 力矩检查螺栓紧力符合标准；
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检查结果
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振动监测分析
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振动监测分析
从上图中可以看到齿轮箱故障已经影响到机 舱大幅度轴向振动。 齿轮箱振动总值＝29.11mm/s，
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故障原因初步分析
主轴箱轴承故障
当主轴箱内双列滚子轴承工作游隙增大时，轴承
外圈被轴承座和端盖所固定无法移动，主轴会带 动轴承内圈轴向窜动，这种缺陷在转动设备中运 行中很常见。 由于主轴和齿轮箱低速输入轴被胀紧套连接为一 个相对刚性整体，主轴前后窜动会通过胀紧套将 力矩传递给齿轮箱行星轮，行星轮轴向蹿动撞击 齿圈和端盖发出异音，同时行星轮前后轴承内、 外圈位移增大而S值超标损坏。
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检查结果
检查结果：轴承S值超标
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检查结果
检查结果：轴承S值超标
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检查结果
检查结果：低速输入轴轴承磨损
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检查结果
检查结果分析：
从齿轮箱解体检查情况上分析，由于轴承游隙
增大，导致运行中齿轮蹿动，相互撞击，发出 异常声音； 齿轮蹿动，轴承受力超出设计值，外圈与轴承 座发生相对位移，由于箱体材质为铸铁，发生 磨损； 磨损的颗粒进入轴承，导致轴承磨损；
紧固端子排接线后在重复RPM TEST时通过测试， 机组未报故障； 启动机组，齿轮箱轴向蹿动消失，运行平稳，未 见振动和异音，机组并网运行 。
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故障分析
依据齿轮箱解体后部件损坏和新齿轮箱安装 缺陷处理的情况，分析如下：
主轴箱轴承故障引起齿轮箱轴承损坏的分析不
成立； 紧急刹车造成行星轮齿轮和轴承的分析不成立； 控制系统导致变桨机构故障是造成该机组齿轮 箱振动和轴承损坏的原因；
Gamesa 机组齿轮箱故障 原因分析
2014年2月21日
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Gamesa机组简介
G52/58机组为典型的“丹麦设计”风电机组
水平轴 三叶片 上风向 主动偏航
变桨距功率调节
双馈式变速恒频控制
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Gamesa机组简介
机组采用常见的“一字型” 布置形式,为保证 变桨系统的安装位置，齿轮箱输出轴在机组 的左侧，与发电机相连，主轴采用双轴承设 计。
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故障分析
编码器测量发电机转速，信号送到CCU X111端子排01端子，接线松动导致 PLC接 收的发电机转子转速信号不稳定，使PLC采 集到的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，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
主轴箱轴承故障引起齿轮箱轴承损坏的分析不成立
第一种分析认为主轴箱轴承工作游隙增大，是造成齿轮箱振动和轴 承损坏的原因。通过对主轴箱外部检查，确认主轴箱安装间隙无变 化，地脚螺栓紧力符合要求，安装标记清晰完整。主轴与轮毂连接 螺栓无松动且紧力符合要求，轮毂连接法兰未发现裂纹和缺损等缺 陷。外观和力矩检查主轴箱前后轴承端盖螺栓无松动，轴承端盖无 裂纹和漏油现象，主轴箱壳体无裂纹和其它缺陷。 新齿轮箱安装后检查主轴窜动量小于0.10mm，现场实测主轴箱振 动0.03mm。这两项测量数据说明轴及轴承运转平稳，轴承工作游 隙正常，主轴未发生轴向窜动和跳动。
测试仪器：便携式离线振动监测设备 测试状态： 机组并网运行，
发电机转速：860－1200rpm左右； 发电功率：40－120kW左右；
记录数据：
传动系统的多点的振动频率、幅值与加速度； 发电机实时转速； 机组实时输出功率； 实时风速；
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振动监测分析
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故障现象
现场巡检中，在塔架下部听到机舱发出很大 的异常声音。 停机进入机舱检查发现：
转速到350RPM左右时，齿轮箱壳体与输入轴相
对前、后轴向窜动，蹿动量为3-5mm左右； 在行星轮外齿圈处有很大的“咕咚、咕咚”撞击 声音，声音均匀而且连续，异音和撞击同步出现。
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修复方案
根据故障分析结果，制定了修复方案：
对可能的故障点进行进一步检查； 更换备用齿轮箱，尽快恢复机组运行； 对损坏齿轮箱进行解体检查； 落实轴承损坏的具体原因
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检查结果
检查点：主轴箱体 检查结果：
塞尺检查主轴箱安装侧隙不大于安装要求0.50mm，外观和力矩检 查地脚螺栓无松动，安装标记线清晰完整； 外观和力矩检查主轴与轮毂连接螺栓无松动，轮毂连接法兰无明显 裂纹和缺损； 外观和力矩检查主轴箱端盖螺栓无松动，螺栓弹簧垫圈完好无断裂, 主轴箱轴承端盖无裂纹和漏油。主轴箱壳体无裂纹和其它缺陷,塞 尺检查主轴和齿轮箱输入轴间隙不大于1mm； 由于主轴箱无法解体检查轴承，主轴的飘偏度和同心度无法检查， 打开轴承端盖检查轴承侧面，确认油脂颜色正常无焦糊现象，滚动 体无伤痕，轴承座完好无磨损痕迹，轴承内圈挡圈环无变形损坏、 固定牢固。
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振动监测分析
各采集点理论上均应位于轴承座6点钟位置 （承载区）上，可是个别位置由于传感器安 放不方便只能做到尽可能接近承载区。 采集并分析的振动参数为以下两种：
速度频谱：检测由于如松动、不平衡和不对中等
低频振动故障；监测和确认轴承、齿轮缺陷阶段。 加速度包络线谱：齿轮啮合，轴承早期缺陷，润 滑不良，重复性冲击等问题。
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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； 初步诊断为行星轮轴承出现问题，该故障处于严重 阶段。
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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；
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检查结果
检查点：弹性支撑 检查结果：
力矩检查齿轮箱弹性支撑紧固螺栓无松动，外
观检查支撑无弯曲变形、连接螺栓完好； 检查扭力臂关节轴承转动灵活，内表面和球面 光滑完整未见磨损、划痕、裂纹、锈蚀等缺陷， 关节轴承密封件完整无损坏，弹性橡胶块无缺 损，锚销无伤痕。
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故障初步分析
根据齿轮箱声音大小和撞击位置手感检查， 初步判定齿轮箱行星轮位置有故障； 齿轮箱观察孔无法观察到行星齿部分； 受齿轮箱结构限制，内窥镜也无法观察； 齿轮已出现故障，齿轮油监测无法判断故障 部位； 采用振动监测可初步判断故障部位；
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振动监测分析
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故障原因初步分析
变桨液压缸故障
变桨液压缸利用螺栓固定在齿轮箱尾部与其成为一个整