风电机组偏航系统

3.1 侧面轴承及其组件
• 侧面轴承是一个弧状的阶梯块，共有6块，每块都有5个的 沉孔分布于圆弧，用于放置定位销、圆形弹簧和压板，每 个孔的底部有M33的螺纹孔，用于安装调整螺栓，因为下 滑动衬垫是用专用粘胶粘合在压板上的，所以调整调整螺 栓的旋入深度就可以调整滑动衬垫与大齿圈之间的紧密程
度，从而得到最佳阻尼。参考Байду номын сангаас图。
• 偏航齿圈通过88个M36高强度螺栓与塔架 紧固在一起，齿圈内圈有一阶梯，上下面 都是和滑动衬垫配合。四个偏航小齿轮就 是和这个大齿圈啮合并围绕着它旋转的， 从而带动整个机舱旋转。
3.4 接近开关
• 接近开关是一个光传感器，利用偏航齿圈齿的高 低不同而使得光信号不同来工作，采集光信号并 计数。通过一左一右两个接近开关采集的信号， 控制系统控制机组偏航不超过650度，防止线缆 缠绕。
3.7 风速风向仪
• 偏航实现其功能，必须采集到风向，风速风向仪 就是实现这个功能的。风速风向仪位于机舱罩子 外部，远离叶轮一侧，阻流板前面。结构如图所 示
4.偏航常见故障及可能原因
4.1 齿圈齿面磨损原因
• 齿轮副的长期啮合运转 • 相互啮合的齿轮副齿侧间隙中渗入杂质 • 润滑脂严重缺失使得齿轮副处于干摩擦状
• 圆弹簧是放在定位销上的，每个定位销共有8个圆弹簧， 分两组背靠背放置。
3.2 滑垫保持装置及其组件
• 下滑动衬垫是放入压板凹槽内的，而上滑动衬垫 若要固定于凹槽内，就要靠滑垫保持装置了，共 有6片，靠近叶轮一侧有两片，每片上有7个凹槽 用于粘结滑动衬垫，如下图（右）所示。六个小 孔用于侧面轴承与主机架连接螺栓穿过使得滑垫 保持装置与主机架连接为一体。
• 正对叶轮方向看去，限位开关位于接近开关左侧， 直接通过螺栓固定于主机架上。齿轮箱限位开关 （GCLS）与大齿圈相啮合，限位开关上的齿轮 将转动传递到凸轮开关轴上，在凸轮开关轴上有 三个凸轮环，其正常位置（三个凸轮盘之间的角 度错位）可以单独调整。三个开关均为快动开关 （切换时间短），并且每个都有一个断路触点和 闭合触点
• 偏航电机功率2.2kw,内部含有温度传感器，控制绕组温度 在155℃之内。偏航齿轮箱是行星式减速机，制动器位于 发电机尾部，如果偏航电机发生故障，则控制系统会设置 一个电气制动，防止电机横向旋转。
• 为了使得机舱在偏航过程中平稳精确，小齿轮与大齿圈之 间的侧隙应保证在0.7～1.3之间。
3.4 偏航大齿圈
这时，由风速风向仪测得风向变化，并传给控制系统存 储下来，控制系统又来控制偏航驱动装置中的四台偏航电机 往风速变化的方向同步运转，偏航电机通过减速齿轮箱带动 小齿轮旋转。小齿轮是与大齿圈相啮合的，与偏航电机、偏 航齿轮箱统一称为偏航驱动装置，偏航驱动装置通过螺栓紧 固在主机架上，而大齿圈通过88个螺栓紧固在塔筒法兰上， 不可旋转，那么只能是小齿轮围绕着大齿圈旋转带动主机架 旋转，直到机舱位置与风向仪测得的风向相一致。
SL1500风力发电机组培训教材 偏航部分
1.偏航系统简介
1.1 偏航系统是水平轴式风力发电机 组必不可少的组成系统之一，对风 电机组利用风能起着非常巨大的作 用
1.2 偏航系统位于机舱底部，其主要组成部分包括： 偏航大齿圈 侧面轴承 滑垫保持装置 上下及侧面滑动衬垫 偏航驱动装置 圆弹簧即调整螺栓 偏航限位开关 接近开关、风速风向仪等等
定的位置）。这种控制方法就是靠偏航接近开关和限位开
关来实现的，接近开关一左一右共两个，负责记录机舱位
置，当机舱达到＋650度或－650度时发出信号，控制系
统控制偏航电机反向旋转解缆。限位开关是作为极限位置
开关使用的，当机舱继续旋转达到700度时，限位开关被
触发而使得风电机组快速停机。
3.零部件结构功能介绍
偏航驱 动装置
侧面轴承
滑垫保 持装置
偏航大齿 圈
限位开关
大齿圈
接近开关
大齿圈 主机架
滑垫保持装置 侧面轴承
锁紧螺母
调整螺栓
主机架 运输支架
2.偏航系统功能、原理
偏航系统的功能就是捕捉风向，控制机 舱平稳、精确、可靠的对风
首先，假设现在是东南风，风电机组正常工作，机舱叶 轮处于迎风状态，即朝向东南方向，但是随着时间变化，风 向逐渐的变化为南风了，那么机组就不能在原来位置工作了。
• 靠近发电机一侧有4个滑垫保持装置，其形状如图 下图（左）所示，它5个凹槽用于粘结滑动垫片。
3.3 偏航驱动装置
• 偏航电机及制动器、偏航小齿轮箱、偏航小齿轮组成了偏 航驱动装置，他们是通过螺栓及内部的花键连接成一体的， 再共同和主机架用螺栓件连接在一起。偏航驱动装置共有 4组，每一个偏航驱动装置与主机架连接处的圆柱表面都 是偏心的，以达到通过旋转整个驱动装置调整小齿轮与齿 圈啮合侧隙的目的。每个齿轮箱还有一个外置的透明油位 计（参考图11.2.1），用于检查油位。油位计是通过管路 和呼吸冒及加油螺塞连着的，当油位低于正常油位时，旋 开加油螺塞补充规定型号的润滑油。
• 接近开关是安装到支架上的，在主机架正前方， 调整背紧螺母可以调整接近开关和偏航齿圈齿顶 之间的距离，为了采集到信号，这个距离应保持 在2.0mm至4.0mm。
3.6 限位开关
• 限位开关也是防止电缆缠绕而设置的传感器，当 机舱偏航旋转圈数达到700度时，限位开关发出 信号，整个机组快速停机。
当然风向变化是一个连续的过程，并不一定瞬时从东南 风就变为南风了，而是一个逐渐变化的过程。
•
机舱是可以顺时针旋转也可以逆时针旋转的，在偏航
过程中，机舱不能总是朝向一个方向旋转，因为机舱底部
大齿圈内部布置着多根电缆，机舱旋转电缆也就跟着扭转，
所以为了防止电缆扭转破坏特地控制机舱同一方向旋转圈
数不得超过650度（从0度开始，0度为安装风电机组时确
• 另外侧面轴承还有6个mm的孔分布于圆弧内圈， M36螺 栓通过这些孔将侧面轴承与主机架紧固在一起。当机舱需 要偏航时，侧面轴承带动滑动衬垫随机架共同旋转。
• 下滑动衬垫是特殊材料制作的圆形垫片，厚度10mm，直 径100mm，具有自润滑的功能，也就是在滑动过程中滑 动垫片自产生润滑材料，无需加注润滑油。