針對(duì)目前風(fēng)電機(jī)組齒輪箱維修費(fèi)用高,齒輪箱維修困難,機(jī)艙內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)維修齒輪箱零部件需要的操作人員較多,自動(dòng)化水平低等問(wèn)題,對(duì)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)及目前機(jī)艙內(nèi)更換齒輪箱高速軸的工藝進(jìn)行了分析。以恩德NORDEXS77/1500風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象,首先進(jìn)行了更換裝置的整體方案設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了一種機(jī)械臂式的齒輪箱高速軸空中更換裝置;其次對(duì)該機(jī)械臂式更換裝置采用模塊化的設(shè)計(jì)方法,將整個(gè)齒輪箱高速軸更換裝置分為底座、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、對(duì)中機(jī)構(gòu)、橫移機(jī)構(gòu)、夾具、卷拉機(jī)構(gòu)等六個(gè)模塊,分別對(duì)各模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型計(jì)算,得到了一種結(jié)構(gòu)緊湊、功能穩(wěn)定、滿足風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙空間需求的齒輪箱高速軸更換裝置;最后,運(yùn)用Solidworks軟件設(shè)計(jì)出了產(chǎn)品三維模型,裝配成虛擬樣機(jī),并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行干涉分析。通過(guò)ANSYS Workbench對(duì)橫移機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析,利用ADMAS軟件建立高速軸更換裝置的虛擬樣機(jī)模型并對(duì)更換裝置更換高速軸的過(guò)程進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,得到該更換裝置在機(jī)艙內(nèi)拆卸高速軸時(shí)在X、Y、Z三個(gè)方向的位移,更換裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度、加速度和能量隨時(shí)間變化曲線,結(jié)果表明:更換裝置可以滿足在機(jī)艙實(shí)現(xiàn)更換高速軸的需求,穩(wěn)定性良好。本設(shè)計(jì)... 

【文章來(lái)源】：寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)??

我國(guó)的風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量趨于飽和，在２０］５年后，我國(guó)的風(fēng)機(jī)新增裝機(jī)容量在逐年減少，??在風(fēng)力發(fā)電快速發(fā)展的同時(shí)，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中暴露出的問(wèn)題也越來(lái)越多，而由風(fēng)電機(jī)組因故??障導(dǎo)致的維修不便性使得應(yīng)用問(wèn)題日益突出。由于風(fēng)電場(chǎng)所處環(huán)境大多為偏遠(yuǎn)的地區(qū)如圖１－２所??示，風(fēng)電機(jī)組一旦出現(xiàn)故障維修困難，最為嚴(yán)重的是關(guān)鍵機(jī)械零部件發(fā)生的故障，引起風(fēng)電機(jī)組??非正常停機(jī)維修，嚴(yán)重降低了風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電效率。風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障由于維修環(huán)境和風(fēng)電機(jī)組零??部件的笨重性使得應(yīng)用問(wèn)題日益突出。為了降低風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)的事故率和停機(jī)時(shí)間，降低維修成本，??進(jìn)行基于狀態(tài)的維修方式并提高發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益己經(jīng)成為風(fēng)電行業(yè)目前面臨的緊迫問(wèn)題之??一?［２］〇??盡管風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)據(jù)采集及監(jiān)視控制系統(tǒng)現(xiàn)在可以較為全面的收集風(fēng)機(jī)控制下的參數(shù)及??其在正常運(yùn)行下的相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、顯示、檢測(cè)、報(bào)警、報(bào)表等功能，但不能滿足??機(jī)組的要求，尤其對(duì)齒輪箱等關(guān)鍵零部件的故障預(yù)測(cè)和診斷的要求。尤其在故障部件發(fā)生初期，??機(jī)組通常很難發(fā)現(xiàn)故障并難以實(shí)現(xiàn)及時(shí)對(duì)故障定位，這將導(dǎo)致機(jī)組出現(xiàn)故障零部件難己及時(shí)得到??修復(fù)。一方面，對(duì)風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈的故障檢測(cè)和診斷，增加故障檢測(cè)設(shè)備將為風(fēng)電業(yè)主帶來(lái)更多??的巨額投資

速箱傳動(dòng)軸的失效形式主要包括磨損、變形和斷裂，高速軸由于轉(zhuǎn)速快，轉(zhuǎn)矩大，緊急制動(dòng)閘也??作用于高速軸，承受了更多沖擊容易發(fā)生高速軸斷裂；變速箱箱體的故障主要表現(xiàn)為變形和斷裂；??其他零部件也出現(xiàn)故障但發(fā)生故障的頻率相對(duì)小很多，如圖１－４為風(fēng)機(jī)齒輪箱的三維剖視圖。??晝．馨??圖１－４?Ｉ．５ＭＷ風(fēng)機(jī)齒輪箱三維剖視圖??１．１．２研究的意義??目前我國(guó)風(fēng)機(jī)齒輪箱故障率為】８％，受風(fēng)力發(fā)電機(jī)變速箱結(jié)構(gòu)和機(jī)組空間等因素的制約。一??般來(lái)說(shuō)，在變速箱內(nèi)部零部件損壞后，需要用兩部吊車先拆除葉輪，先將齒輪箱吊至地面，再將??齒輪箱主軸拆掉，最后把齒輪箱運(yùn)回廠家維修齒輪箱，每下架一臺(tái)風(fēng)機(jī)齒輪箱其維修費(fèi)用高達(dá)３０??萬(wàn)左右，維修周期需要大約４個(gè)月，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年我國(guó)齒輪箱出現(xiàn)故障的機(jī)型約為５０００??臺(tái)，因齒輪箱故障造成風(fēng)電機(jī)組的長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，平均時(shí)長(zhǎng)大約為丨５８ｈ以上，企業(yè)面臨齒輪箱維??護(hù)費(fèi)用高達(dá)８００萬(wàn)元左右，齒輪箱維護(hù)成本占風(fēng)電機(jī)組維修成本的３８％以上。而在機(jī)艙內(nèi)維修損??壞的零部件可以節(jié)省時(shí)間、人力和費(fèi)用，但在空中對(duì)齒輪箱零部件進(jìn)行維修由于機(jī)艙空間和設(shè)備??笨重的原因需要特制的工裝

【參考文獻(xiàn)】：
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