风电齿轮箱、联轴器全寿命周期的应用及维护

发布时间：2019-12-04

目前，我国风电装机台数已达9万余台，为提高风电场效益、风机稳定运行，风机的应用及维护保养也越来越受到行业的关注，而齿轮箱、联轴器作为的大型机械传动设备，对应用及维护有着严格的要求。
　　根据统计，35%~40%的齿轮箱失效是由于应用不当或维保不及时导致。风电齿轮箱的应用及维护从齿轮箱发货时已经开始，包含运输及存储、装配及调试、并网运行三个阶段。风电齿轮箱、联轴器的应用及维护的质量对齿轮箱、联轴器的寿命有着至关重要的影响。
　　风电齿轮箱在运输过程中应做好齿轮箱的包装箱，避免外力的因素损坏油管、冷却风扇以及电机等部件，包装箱应采取、措施，避免由于天气变化产生的水污染齿轮箱。齿轮箱在包装箱中固定，降低齿轮箱的振动，应选用振动较小的运输方式，运输过程中应将齿轮箱放置在振动较小或可以避免振动的位置。特别注意的是风电齿轮箱不允许使用铁路运输。风电齿轮箱应当储藏在一个干燥的、空气流通较好、没有振动的地方，需要有措施，避免由于温度变化产生的水汽凝结在零件表面，严禁室外存放。应当有避免灰尘及其它杂质进入齿轮箱的保护罩，且保护罩内应有剂保护，避免输出轴及加工表面受到腐蚀。齿轮箱不能直接和水接触，例如雨水、雪，即便在短暂的运转过程中也不可以。当风电齿轮箱存放超过供应商规定的大存储时限时，需要重新进行处理，该处理主要包括齿轮箱冲洗和重新刷防锈油，具体需要按照制造商的要求执行。既然提到，除了齿轮箱本身的外，与其配套的机舱的密封性能，同样会对齿轮箱的运行带来的影响，不良的机舱密封，会导致齿轮箱处于与设计要求不符的环境条件下运行，例如风沙、湿气等都会对齿轮箱的正常运行产生的影响，所以，风电齿轮箱是否能够良好的应用和维护，须从风力发电机的设计源头就开始着手考虑。
　　风电齿轮箱的装配主要有齿轮箱支撑的装配、主轴连接的装配、高速轴连接的装配、齿轮箱加油以及电气件的接线。风电齿轮箱装配前需要首先去除安装面的防锈剂，这一步是关键的。齿轮箱支撑的装配需要齿轮箱的本体不能与固定在底座的刚性支撑接触，避免额外的载荷施加到齿轮箱上。如果是收缩盘连接方式的齿轮箱在安装主轴时不建议加热行星架，即使使用加热的方式安装也需要加热的温度不能超过1200C。高速轴连接的安装需要对中的精度，对中精度差会导致齿轮箱高速轴在并网发电过程中偏载，影响使用寿命。齿轮箱需要按照要求定量的加油，过多的油量会导致齿轮箱的漏油，根据统计，85%以上的风电齿轮箱低速级漏油是由于加油过多导致。过少的油量会影响齿轮箱的冷却、润滑效果，还会导致油品发泡过多，影响齿轮箱的使用寿命。
　　由于风电齿轮箱为的机械传动设备，在使用前应仔细阅读齿轮箱制造商提供的使用说明书和维护保养手册，能够在使用期间按照正确的方式对齿轮箱进行日常的维护保养，风电齿轮箱并网运行中的应用及维护需要做到定期的检查、及时的更换、实时的监控以及的评估，才能风电齿轮箱稳定、的运行。
　　风电齿轮箱定期的检查应包含风电齿轮箱是否漏油、油位是否正常、目视检查齿面是否正常、振动水平、噪音水平等，除了风电齿轮箱本体以外，检查还应该包含整个传动链与齿轮箱相关联的部件，包括主轴轴承、弹性支撑、高速轴膜片联轴器等，这些检查经常是被忽视的，但是这些相关部件的失效会给齿轮箱带来非常恶劣的影响。例如：三点支撑结构的风机，弹性支撑体的失效或塑形变形会引起齿轮箱的偏心而最终导致齿轮轴承的偏载失效；主轴轴承的失效或轴向定位松动使得齿轮箱承受轴向载荷而加速行星架轴承的失效；电机联轴器的屏蔽不好会导致齿轮箱齿轮及轴承的过电流腐蚀等。
　　及时的更换是指对易损易耗件的更换，主要包括滤芯、空气过滤器、润滑油、温控阀以及橡胶件。这些易损易耗件的更换不及时，都可能产生系统性的问题而影响齿轮箱的寿命。例如：滤芯的更换不及时会导致齿轮箱油品清洁度达不到要求，影响齿轮及轴承的润滑效果，导致压痕、划伤、点蚀发展至断齿，而且会缩短温控阀的使用寿命，导致温控阀频繁失效。这其中润滑油及时更换的重要性时常不被风机拥有者理解，油品的清洁度、氧化、水含量、抗泡性、酸值等特性达不到要求会影响齿轮和轴承的润滑，导致齿轮和轴承出现早期磨损、微点蚀、点蚀、剥落甚至断齿。