風電齒輪箱、聯軸器全壽命周期的應用及維護

發布時間：2019-12-04

目前，我國風電裝機臺數已達9萬余臺，為提高風電場效益、風機穩定運行，風機的應用及維護保養也越來越受到行業的關注，而齒輪箱、聯軸器作為的大型機械傳動設備，對應用及維護有著嚴格的要求。
　　根據統計，35%~40%的齒輪箱失效是由于應用不當或維保不及時導致。風電齒輪箱的應用及維護從齒輪箱發貨時已經開始，包含運輸及存儲、裝配及調試、并網運行三個階段。風電齒輪箱、聯軸器的應用及維護的質量對齒輪箱、聯軸器的壽命有著至關重要的影響。
　　風電齒輪箱在運輸過程中應做好齒輪箱的包裝箱，避免外力的因素損壞油管、冷卻風扇以及電機等部件，包裝箱應采取、措施，避免由于天氣變化產生的水污染齒輪箱。齒輪箱在包裝箱中固定，降低齒輪箱的振動，應選用振動較小的運輸方式，運輸過程中應將齒輪箱放置在振動較小或可以避免振動的位置。特別注意的是風電齒輪箱不允許使用鐵路運輸。風電齒輪箱應當儲藏在一個干燥的、空氣流通較好、沒有振動的地方，需要有措施，避免由于溫度變化產生的水汽凝結在零件表面，嚴禁室外存放。應當有避免灰塵及其它雜質進入齒輪箱的保護罩，且保護罩內應有劑保護，避免輸出軸及加工表面受到腐蝕。齒輪箱不能直接和水接觸，例如雨水、雪，即便在短暫的運轉過程中也不可以。當風電齒輪箱存放超過供應商規定的大存儲時限時，需要重新進行處理，該處理主要包括齒輪箱沖洗和重新刷防銹油，具體需要按照制造商的要求執行。既然提到，除了齒輪箱本身的外，與其配套的機艙的密封性能，同樣會對齒輪箱的運行帶來的影響，不良的機艙密封，會導致齒輪箱處于與設計要求不符的環境條件下運行，例如風沙、濕氣等都會對齒輪箱的正常運行產生的影響，所以，風電齒輪箱是否能夠良好的應用和維護，須從風力發電機的設計源頭就開始著手考慮。
　　風電齒輪箱的裝配主要有齒輪箱支撐的裝配、主軸連接的裝配、高速軸連接的裝配、齒輪箱加油以及電氣件的接線。風電齒輪箱裝配前需要首先去除安裝面的防銹劑，這一步是關鍵的。齒輪箱支撐的裝配需要齒輪箱的本體不能與固定在底座的剛性支撐接觸，避免額外的載荷施加到齒輪箱上。如果是收縮盤連接方式的齒輪箱在安裝主軸時不建議加熱行星架，即使使用加熱的方式安裝也需要加熱的溫度不能超過1200C。高速軸連接的安裝需要對中的精度，對中精度差會導致齒輪箱高速軸在并網發電過程中偏載，影響使用壽命。齒輪箱需要按照要求定量的加油，過多的油量會導致齒輪箱的漏油，根據統計，85%以上的風電齒輪箱低速級漏油是由于加油過多導致。過少的油量會影響齒輪箱的冷卻、潤滑效果，還會導致油品發泡過多，影響齒輪箱的使用壽命。
　　由于風電齒輪箱為的機械傳動設備，在使用前應仔細閱讀齒輪箱制造商提供的使用說明書和維護保養手冊，能夠在使用期間按照正確的方式對齒輪箱進行日常的維護保養，風電齒輪箱并網運行中的應用及維護需要做到定期的檢查、及時的更換、實時的監控以及的評估，才能風電齒輪箱穩定、的運行。
　　風電齒輪箱定期的檢查應包含風電齒輪箱是否漏油、油位是否正常、目視檢查齒面是否正常、振動水平、噪音水平等，除了風電齒輪箱本體以外，檢查還應該包含整個傳動鏈與齒輪箱相關聯的部件，包括主軸軸承、彈性支撐、高速軸膜片聯軸器等，這些檢查經常是被忽視的，但是這些相關部件的失效會給齒輪箱帶來非常惡劣的影響。例如：三點支撐結構的風機，彈性支撐體的失效或塑形變形會引起齒輪箱的偏心而最終導致齒輪軸承的偏載失效；主軸軸承的失效或軸向定位松動使得齒輪箱承受軸向載荷而加速行星架軸承的失效；電機聯軸器的屏蔽不好會導致齒輪箱齒輪及軸承的過電流腐蝕等。
　　及時的更換是指對易損易耗件的更換，主要包括濾芯、空氣過濾器、潤滑油、溫控閥以及橡膠件。這些易損易耗件的更換不及時，都可能產生系統性的問題而影響齒輪箱的壽命。例如：濾芯的更換不及時會導致齒輪箱油品清潔度達不到要求，影響齒輪及軸承的潤滑效果，導致壓痕、劃傷、點蝕發展至斷齒，而且會縮短溫控閥的使用壽命，導致溫控閥頻繁失效。這其中潤滑油及時更換的重要性時常不被風機擁有者理解，油品的清潔度、氧化、水含量、抗泡性、酸值等特性達不到要求會影響齒輪和軸承的潤滑，導致齒輪和軸承出現早期磨損、微點蝕、點蝕、剝落甚至斷齒。