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风电齿轮箱的相关技术

点击数:214 发布时间:2022/1/17

与其它工业齿轮箱相比,由于风电齿轮箱安装在距地面几十米甚至一百多米高的狭小机舱内,其本身的体积和重量对机舱、塔架、基础、机组风载、安装维修费用等都有重要影响,因此,减小外形尺寸和减轻重量显得尤为重要。同时,由于维修不便、维修成本高,通常要求齿轮箱的设计寿命为20年,对可靠性的要求也极其苛刻。由于尺寸和重量与可靠性往往是一对不可调和的矛盾,因此风电齿轮箱的设计制造往往陷入两难的境地。总体设计阶段应在满足可靠性和工作寿命要求的前提下,以最小体积、最小重量为目标进行传动方案的比较和优化;结构设计应以满足传递功率和空间限制为前提,尽量考虑结构简单、运行可靠、维修方便;在制造过程的每一个环节应确保产品质量;在运行中应对齿轮箱运行状态(轴承温度、振动、油液温度及品质变化等)进行实时监测并按规范进行日常维护。

由于叶尖线速度不能过高,因此随着单机容量的增大,齿轮箱的额定输入转速逐渐降低,兆瓦以上级机组的额定转速一般不超过20r/min。另一方面,发电机的额定转速一般为1500或1800r/min,因此大型风电增速齿轮箱的速比一般在75~100左右。为了减小齿轮箱的体积,500kw以上的风电增速箱通常采用功率分流的行星传动;500kw~1000kw常见结构有2级平行轴+1级行星和1级平行轴+2级行星传动两种形式;兆瓦级齿轮箱多采用2级平行轴+1级行星传动的结构。由于行星传动结构相对复杂,而且大型内齿圈加工困难,成本较高,即使采用2级行星传动,也以NW传动形式最为常见。

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