本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電齒輪箱，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

技術(shù)貼：風(fēng)電齒輪箱的現(xiàn)狀調(diào)查與損壞原因分析

2015-12-21 21:32:10

風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)訊:隨著風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時間的延長，由于風(fēng)電場環(huán)境惡劣，齒輪箱的故障越來越頻繁出現(xiàn)，諸如漏油，齒面點(diǎn)蝕、剝落、斷齒、異常磨損，軸承跑圈、滾道點(diǎn)蝕、剝落等現(xiàn)象。

導(dǎo)致出現(xiàn)上述缺陷因素很多，包括制造因素：齒輪箱結(jié)構(gòu)設(shè)計、載荷計算、軸承選型、材料選擇、制造加工、出廠前的試車及清潔等;運(yùn)行因素：控制策略、監(jiān)控措施、維護(hù)方法;環(huán)境因素：氣候、變化無常的風(fēng)況;控制因素：任何一個環(huán)節(jié)控制不到位，均會導(dǎo)致隱患，從微小缺陷擴(kuò)展成大缺陷，從而引起機(jī)械部分不可逆的損壞。

因此，風(fēng)電機(jī)組齒輪箱從出廠到淘汰報廢，我們要以全壽命周期管理理念，通過精心維護(hù)、科學(xué)管理來降低齒輪箱損壞率及下架率、縮短恢復(fù)時間，實(shí)現(xiàn)齒輪箱長壽命健康運(yùn)行，提高機(jī)組利用率。

現(xiàn)狀調(diào)查

中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會的資料顯示，國內(nèi)裝機(jī)數(shù)量截至到2015年9月已超過8萬臺，雙饋型機(jī)組按照市場總?cè)萘抗浪慵s占5萬-6萬臺。這個數(shù)量也就是齒輪箱運(yùn)行臺數(shù)，其中近4萬臺左右已在2012年前投入運(yùn)行。

經(jīng)粗略估算，從2011年開始，齒輪箱年度下架率在逐年上升，如圖1所示。

圖1所示的比例計算是基于所有在運(yùn)行的齒輪箱臺數(shù)。若只按運(yùn)行超過3年的齒輪箱數(shù)量為基數(shù)計算的話，下架率數(shù)值超出圖1中數(shù)值1倍以上，而且之后有急劇增加的趨勢。

損壞原因概略分析

齒輪箱損壞下架的原因很多，通過調(diào)查及數(shù)據(jù)統(tǒng)計，缺陷主要表現(xiàn)為：齒輪斷齒，齒面點(diǎn)蝕、磨損、剝落，內(nèi)齒圈斷裂，行星輪損壞卡死，軸承磨損、內(nèi)外圈跑圈等。

引起這些缺陷的直接原因主要是因?yàn)辇X部接觸不良，出現(xiàn)偏載，局部應(yīng)力過大、引起微裂紋并逐步擴(kuò)展，致使齒面燒傷、點(diǎn)蝕、剝落，導(dǎo)致齒的局部斷裂。而引起這些現(xiàn)象的間接原因與設(shè)計制造、材料及熱處理、運(yùn)行維護(hù)、控制策略、環(huán)境等因素都可能有關(guān)。每一臺齒輪箱下架具體情況會不同，但一般來說，制造初始缺陷是潛在誘因，在使用過程中若載荷復(fù)雜、維護(hù)不當(dāng)、不及時跟蹤處理會加速缺陷擴(kuò)展。

需停機(jī)處理的故障主要集中在管路漏油、高速軸、電動泵、油溫油壓報警、濾芯、冷卻系統(tǒng)、軸承及異響。這些故障會直接造成齒輪、軸承潤滑不良，若不及時處理會引起齒輪和軸承出現(xiàn)缺陷并擴(kuò)展，甚至?xí)䦟?dǎo)致下架。通過幾年統(tǒng)計分析，表現(xiàn)出的主要故障分布情況如圖2所示。

全壽命周期內(nèi)運(yùn)行維護(hù)及管理要求

從出廠起，到運(yùn)行維護(hù)、監(jiān)控、故障處理、備件儲備，以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化等每個環(huán)節(jié)均需加強(qiáng)管理。做好前期控制，及時發(fā)現(xiàn)問題、盡早處理，，預(yù)防為主、防治結(jié)合，嚴(yán)格執(zhí)行齒輪箱專項(xiàng)檢查，建立齒輪箱狀態(tài)跟蹤檔案，不斷完善故障處理方法。

一、出廠前的試驗(yàn)、清潔

齒輪箱裝配完成，必須嚴(yán)格按照檢驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行整箱檢驗(yàn)，按試車規(guī)范進(jìn)行加載試車。循環(huán)跑油后，尤其要保證出廠前的清潔度，達(dá)到齒輪箱清潔度要求，嚴(yán)格按采購方和制造方雙方技術(shù)協(xié)議要求進(jìn)行相應(yīng)取樣檢測，嚴(yán)禁有大的金屬鐵屑、雜物殘留在齒輪箱內(nèi)，否則上天運(yùn)行后，過濾系統(tǒng)在短時間內(nèi)不能完成全部過濾，甚至某些殘留物至始至終都不能通過過濾系統(tǒng)過濾。殘留鐵屑會在齒輪箱運(yùn)行過程中對齒面、軸承滾道進(jìn)行擠壓，導(dǎo)致壓痕、磨痕。

對新出廠齒輪箱加注新潤滑油時，新油的清潔度需達(dá)到ISO440617/15/12標(biāo)準(zhǔn)，否則需經(jīng)過過濾。由裝配單位對每批次新齒輪箱潤滑油的清潔度進(jìn)行合適比例的抽檢，抽檢樣本送具有資質(zhì)的檢測機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)，并將所有檢測結(jié)果進(jìn)行建檔。

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