梅花形弹性联轴器,柱销联轴器,鼓形齿式联轴器,联轴器厂家_泊头市昶坤机械设备制造有限公司
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    轮箱升速型风力发电机基本结构简介和风力发电机组对联轴器的性能要求

    发布日期:2020-09-27 发布者:昶坤机械
      其一、轮箱升速型风力发电机基本结构简介
      风轮、变桨距系统、传动系统、偏航系统、发电机、控制系统、制动系统、液压系统、机舱和塔架。
      (1)风轮
      风轮是将风能转化为机械能的关键部件,主要由叶片和轮毅组成。
      (2)变桨系统
      变桨系统安装在风轮的轮毅内,主要包括轮毅、变桨距轴承、变桨驱动装置、变桨控制柜、蓄电池等。
      (3)传动系统
      风机传动系统的功能是将风轮转化的机械能传递给发电机供其发电,梅花形联轴器对于齿轮箱升速型的双馈式机组而言,齿轮箱是传动系统的关键部件,可以用来升速。而对于永磁直驱型的机组,由于其结构为简单,主要是指传动轴等部件。
      (4)偏航系统
      偏航系统的功能简单的说就是,驱动风轮追踪风向,尽量使风向垂直于风轮扫掠面,提升风轮的捕风能力。
      (5)发电机
      发电机作用是将旋转的机械能转化为电能,主要类型有:同步发电机、异步发电机、永磁直驱型发电机等。
      (6)控制系统
      控制系统一般采用PC控制,主要包括监测和控制两部分。
      (7)制动系统
      制动系统的功能是当控制系统发出停机指令时,可以及时使风电机组停机,并且启动机械闸,控制风电机组轴,防止风电机组在有风时异常启动。
      (8)液压系统
      风机的液压系统是通过有压的液体实现动力传输和和运动控制的单元,主要作用为变桨距系统、偏航系统、控制系统、制动系统提供功力。
      (9)机舱和塔架
      风机的机舱用来承载风轮、齿轮箱、发电机、控制柜等机械部件,塔架用来支撑整个风机,并于地面基础构建相连,承载系统工作中的各种载荷。
      风机的主要故障还是发生在齿轮箱、发电机、叶片上,其中齿轮箱的故障率在逐年加高,故障百分比己超过60%,所以齿轮箱的故障分析对于风电行业的发展很有意义。齿轮箱升速型风力发电机齿轮箱结构
      由上文分析可知,风机振动故障主要来源于齿轮箱,而齿轮箱又包括齿轮、轴承、轴、箱体、紧固件、密封件等,因此本节针对齿轮箱的结构,分析其常见的振动故障及时频域特点。
      风机齿轮箱的种类很多,依据齿轮副的不同可以分为圆柱齿轮箱、行星齿轮箱和二者混合的齿轮箱,比如行星两级圆柱齿轮传动和二级行星圆柱齿轮传动;依据传动级数可以分成单级齿轮箱和多级齿轮箱,比如行星齿轮箱的单级和多级齿轮箱;依据传动的布置形式不同,也可以分为展开式、分流式、同轴式和它们的混合式等。
      常见的齿轮副有直齿和斜齿圆柱齿轮、行星齿轮系,实际应用中风机齿轮系的主要形式是平行轴轮系和行星齿轮系的混合形式。
      齿轮副安装在箱体当中,要求箱体具有足够的刚性去承受力的力矩的作用防止箱体变形。为了方便安装以及后期对于齿轮的啮合情况的检查,箱体设有观察窗;箱盖设有透气孔;其他相应部位设有油位器、放油孔、注油器等。
      齿轮箱的轴承有调心滚子轴承、圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承等。在这些轴承中,调心滚子轴承的承载力较大,能够广泛应用于承受较大负载的部位。齿轮箱各部件发生故障的概率中齿轮的故障率大致达到60%,轴承的故障故障率大致达到20%,轴的故障故障率大致达到10%,剩余箱体、紧固件、密封件等其他部件的故障率合占10%。
      经过对起升机构的研究,减速器高速轴发生断轴事故的原因如下:一,由于轴在高速旋转时,其上的齿轮、联轴器、制动轮都具有较大的质量,相应的转动惯量也很大,有可能是由于轴上物体产生大的惯性力而使得轴断裂;二,电动机轴与减速器轴,或者连接两者的联轴器两部分不对中而引起,因为在进行机构的安装时,由于安装工艺、工人技术水平等因素都有可能使得电机轴和减速器轴不对中度超过允许值,这样就相当于在减速器高速轴上附近一个很大的力,在旋转过程中就引起较大的振动,就可能使得高速轴断裂;三,联轴器、齿轮、制动轮等因制造工艺的原因,导致其偏心,这样在轴高速旋转时,将产生一个很大的离心力,轴的挠度增大到程度,轴也会出现断裂的现象;四,不同类型的联轴器(刚性联轴器、柔性联轴器和挠性联轴器)由于所具有的刚度不同,当轴的转速达到一个较高的数值时,就会使轴系失去稳定而出现断轴;五,由于轴承的类型、轴承的长度以及轴承和底座的刚度等也会对轴的断裂产生的影响,这种原因对系统的影响相当复杂,迄今为止都缺少很好的研究方法,对于此种原因的分析只能从实际的实验中结果。以此为基础,下面将这些因素对高速轴失效的影响进行依次分析,以期对实际生产具有的借鉴意义。
      其二、风力发电机组对联轴器的性能要求
       (一)工作环境
      风力发电机在实际工作中的环境都比较恶劣,根据我国风能资源的分布形式来看,在已经风能的地区以及即将要风能的地区都处在沿海地区二但沿海地区经常出现盐雾,周边环境都比较潮湿二在该条件下,风机的相关零部件容易产生锈蚀、老化等现象二而且,在一些山区,受不稳定沉降以及气流上升现象的影响,容易产生较强的气流。
      (二)荷载类别
      荷载类别是根据机组的工作载荷冲击、振动、制动等原因形成的不同。因为不同的联轴器存在不同的荷载承受能力,风力发电机组上的联轴器承受的荷载主要受叶轮、齿轮箱以及的发电机的影响。如果联轴器受自身质心与惯性卞轴等原因的影响,在运转期间也会产生离心惯性的不平衡状态。这些因素的产生不仅影响了鼓形齿式联轴器的正常运行,还影响了联轴器的选择指标。
      (三)传动精度
      风力发电机的联轴器主要是对动力进行传递,但其中对传动精度就要具有较。在期间,不仅要避免非金属弹性元件,还要避免可动元件之间的间隙。在该条件下,从而防止了高速旋转过程,避免联轴器受到较大损坏。
      (四)所联两轴相对位移
      联轴器的两轴受制造误差、安装误差以及变形等相关因素的影响,都会产生位移现象,特别是部件与部件之间的运动形式。风里发电机在对运行期间,可能会存在较长时间,容易造成弹性支撑不断失效,从而在风速条件下引起振动现象。还现象的体现与发电机、齿轮箱在其中受到的影响不同,它在轴线上产生的位移现象无法控制二在程度上,两轴之间的位移是不能避免的,在不同运行条件下,轴系传动的位移大小等相关因素也会不同。
      根据以上对相关现象的研究与讨论,风力发电机在的运行环境下,容易改变其工作特性,所以在对联轴器选择期间,就要考虑一些条件。如:传动精度的选择比较高。不仅要将其选择在合理温度范围内,还要选择具有能力以及抗油能力的,以防止出现打滑现象。
      根据对联轴器相关知识的理解,在对风力发电组的联轴器类型进行选择期间,以其各种性能,对价格进行综合性考虑,在失效保护形势下,能够不用离合器就能减少其维护的难度与成本。