龍馳盛源供應(yīng)風(fēng)電濾芯
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱故障診斷
S 摘要: 通過(guò)對(duì)不同齒輪箱振動(dòng)頻譜的檢測(cè)結(jié)果的分析,論述了判斷齒輪箱由于*處于某些惡劣條件下,如交變載荷或潤(rùn)滑油失效,引起的齒輪和軸承損壞的檢測(cè)方法。分析了齒輪箱出現(xiàn)故障的龍馳盛源供應(yīng)風(fēng)電濾芯
原因以及應(yīng)采取的措施。
一、風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行特征
我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)中安裝的風(fēng)電機(jī)組多數(shù)為進(jìn)口機(jī)組。近幾年來(lái),一批齒輪箱發(fā)生故障
,有些由廠家更換,也有的由國(guó)內(nèi)齒輪箱專業(yè)廠進(jìn)行了修理。有的風(fēng)場(chǎng)齒輪箱損壞率高達(dá)40~50%,極個(gè)別品牌機(jī)組齒輪箱更換率幾乎接近*。雖然齒輪箱發(fā)生損壞不僅僅在我國(guó)出現(xiàn),*很多地方同樣出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題,但在我國(guó)目前風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行出現(xiàn)的故障中已占了很大比重,應(yīng)認(rèn)真分析研究。
1) 過(guò)去小容量風(fēng)電機(jī)組齒輪箱多采用平行軸斜齒輪增速結(jié)構(gòu),后來(lái)為避免齒輪箱造價(jià)過(guò)高、重量體積過(guò)大,500kW以上的風(fēng)電機(jī)組齒輪箱多為平行軸與行星輪的混合結(jié)構(gòu)。由于風(fēng)電機(jī)組容量不斷增大,輪轂高度增加,齒輪箱受力變得復(fù)雜化,這樣就造成有些齒輪箱可能在設(shè)計(jì)上就存在缺陷。
2) 由于我國(guó)有些地區(qū)地形地貌、氣候特征與歐洲相比有特殊性,可能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的齒輪箱正常運(yùn)行有一定影響。我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)多數(shù)處于山區(qū)或丘陵地帶,尤其是東南沿海及島嶼,地形復(fù)雜造成氣流受地形影響發(fā)生崎變,由此產(chǎn)生在風(fēng)輪上除水平來(lái)流外還有徑向氣流分量。我國(guó)相當(dāng)一部分地區(qū)氣流的陣風(fēng)因子影響較大,對(duì)于風(fēng)電機(jī)組機(jī)械傳動(dòng)力系來(lái)說(shuō),經(jīng)常出現(xiàn)超過(guò)其設(shè)計(jì)極限條件的情況。作為傳遞動(dòng)力的裝置-齒輪箱,由于氣流的不穩(wěn)定性,導(dǎo)致齒輪箱*處于復(fù)雜的交變載荷下工作。由于設(shè)備安裝在幾十米高空,不可能容易地送到工廠檢修,因此經(jīng)常進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)處理,還可以分析從出現(xiàn)故障征兆到*失效的時(shí)間,以便及時(shí)安排檢修。
3) 在我國(guó)北方地區(qū),冬季氣溫很低,一些風(fēng)場(chǎng)(短時(shí))zui低氣溫達(dá)到-40℃以下,而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)zui低運(yùn)行氣溫在-20℃以上,個(gè)別低溫型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組zui低可達(dá)到-30℃。如果長(zhǎng)時(shí)間在低溫下運(yùn)行,將損壞風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的部件,如齒輪箱。因此必須對(duì)齒輪箱加溫。齒輪箱加溫是因?yàn)楫?dāng)風(fēng)速較長(zhǎng)時(shí)間較低或停風(fēng)時(shí),齒輪油會(huì)因氣溫太低而變得很稠,尤其是采取飛濺潤(rùn)滑部位,無(wú)法得到充分的潤(rùn)滑,導(dǎo)致齒輪或軸承短時(shí)缺乏潤(rùn)滑而損壞。如果機(jī)艙溫度也很低,那么管路中潤(rùn)滑油也會(huì)發(fā)生流動(dòng)不暢的問(wèn)題,這樣當(dāng)齒輪箱油不能通過(guò)管路到達(dá)散熱器,齒輪油溫會(huì)不斷上升直至停機(jī)。
歸納起來(lái),我們可以分析在我國(guó)風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)常發(fā)生齒輪箱故障可能主要有以下原因:
1、齒輪箱潤(rùn)滑不良造成齒面、軸承過(guò)早磨損
-大氣溫度過(guò)低,潤(rùn)滑劑凝固,造成潤(rùn)滑劑無(wú)法到達(dá)需潤(rùn)滑部位而造成磨損
-潤(rùn)滑劑散熱不好,經(jīng)常過(guò)熱,造成潤(rùn)滑劑提前失效而損壞機(jī)械嚙合表面
-濾芯堵塞、油位傳感器污染,潤(rùn)滑劑“中毒”而失效
2、設(shè)計(jì)上存在缺陷
齒輪的承載能力計(jì)算一般按照ISO6336(德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN3990)進(jìn)行。當(dāng)無(wú)法從實(shí)際運(yùn)行得到經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),廠家可能選用的應(yīng)用系數(shù)KA為1.3,但實(shí)際上由于風(fēng)載荷的不穩(wěn)定性,使得設(shè)計(jì)與實(shí)際具有偏差,造成齒輪表面咬傷甚至表面載荷過(guò)大而疲勞破壞。說(shuō)明當(dāng)選擇應(yīng)用系數(shù)KA為1.3時(shí),齒輪傳動(dòng)鏈中載荷遠(yuǎn)超出按假設(shè)設(shè)計(jì)值。如果軸承選擇不合適,由于軸向載荷相當(dāng)大,而造成軸承損壞。
3、失速調(diào)節(jié)型風(fēng)電機(jī)組安裝角如果設(shè)置過(guò)大時(shí),冬季就會(huì)出現(xiàn)過(guò)功率現(xiàn)象,過(guò)高載荷影響齒輪箱的壽命。