风电行业液压站学习总结

第一篇：风电行业液压站学习总结

3MW液压站学习总结

液压系统主要为高速轴刹车制动器、偏航刹车制动器及主轴液压锁销提供液压动力和液压控制。液压系统可实现高速轴刹车制动器的刹车和刹车解除，偏航制动器刹车、阻尼刹车、偏航泄压，主轴液压锁销的推出与收回功能。注意事项

学习掌握3MW敏泰液压站工作原理，掌握风轮锁回路、主轴刹车回路及偏航刹车回路的动作方式，联系实际工作，想到一下几点需要特别注意：

在风轮锁回路工作时，要时刻注意风机各个回转部件的运作方式，防止运转部件挤伤或碰伤作业人员；锁风轮时要做到指令清晰明确，在未得到明确回复前禁止下一步工作。

主轴刹车回路工作时注意远离高速轴附件，防止意外伤人，防止高速轴刹车挤伤，蹭伤作业人员。

偏航刹车回路工作时，注意位于机舱各部位的作业人员处于一稳定可靠的位置并有可靠固定点，防止机舱偏航时作业人员抓扶不稳定导致跌伤等。

在现场工作时，时刻谨记安全第一，工作中首先预想到是否存在一定危险源。要做到发现危险源，防止安全事故、安全隐患的发生。液压系统维护

注意检查电动机尾部风叶转向，从电动机的尾部(俯视）看，其正确旋转方向应为顺时针方向（仅限批量 敏泰液压站），应与液压站其电动机外壳上标识的箭头指向一致，严禁反转。

检查检修液压站时谨记应首先确保液压系统各个回路全面泄压后才可对油站、锁紧油缸及制动器等进行拆卸和检修工作（防止泄压不完全，拆卸时有小部件等在高压下崩出伤人。

检查机械连接件有无泄漏现象。

蓄能器由于现场工作条件，不方便检测其是否压力正常，可间接通过观察一段时间的系统保压情况来判断液压系统是否有泄漏，判断蓄能器工作压力是否正常。

定期检测压力开关报警值和压力传感器的输出信号值；检查空气过滤器，如果发生堵塞应及时更换。根据液压站具体使用环境情况来确定液压站的检查周期。

通过定期检测主油路输出压力值、主轴锁销油路输出压力值、偏航刹车油路输出压力值，阻力偏航压力值等来间接确定液压油的品质。初步判断液压油是否杂质含量过多、含水量、粘度等是否过多。液压油正常换油时间为3年（具体情况视液压站工作环境以及日常维护情况来定）。发现液压站响应速度过慢应及时检查过滤器滤芯，以确定液压油及滤芯的更换。注意：换油时必须更换过滤器或滤芯。

换液压油时，应对系统各部件液压油尽可能的清除冲洗干净。偏航制动器油腔里的液压油不便清理，可采取相应工具（如吸管等）来尽可能的清除残余液压油。

问题：液压站各个工作部件在液压站整机上的具体位置不算清楚有待进一步实践学习。

第二篇：2010年风电行业总结报告

2010年风电整机装备行业总结报告

一、2010年中国风电装机容量

2010年中国新增装机容量1600万千瓦，相当于装机10666台1.5MW整机。累计装机量为4180.5万千瓦，总装机比上年增长约62%。

二、2010年整机厂商装机情况

三、2010年中国风电行业纵览

我国首座大型海上风电场——上海东海大桥100MW海上风电场并网发电； 国家能源局正式启动了总计100万千瓦的首轮海上风电特许权项目；

国内首个大型集群风电智能控制系统投入运行，实现了实时风电有功功率控制提升了电网输送能力；

国内首套静止无功补偿装置在甘肃投入使用；

我国首个千万千瓦级风电基地项目一期在酒泉竣工；

国内首家“电网友好型”风电场日前在大唐新能源赤峰公司东山风电场建成；

风电设备国产化率超70%规定淡出；

海上风电开发建设管理办法出台；

《风电设备企业准入标准》提高进入门槛；

海上风电中标电价偏低——多家投标企业纷纷透出了0.6-0.7元/千瓦时的低价； 我国第二次对重大技术装备进口税收政策进行调整；

风电机组报价首次跌破4000元；

四、整机企业动态

金风：

第一台潮间带江苏响水2.5MW风电场风力发电机组成功吊装； 与中广核联手建设新疆15万千瓦风力发电项目；

国开行提供融资额度60亿美元，布局北美市场；

江苏大丰海上风电基地一期工程投产；

针对西南于西北高海拔地区的1.5MW风力发电机组正式下线；

1.5MW直驱永磁低风速风力发电机组在山东荣成并网运行；

与英飞凌签署核心模块技术引进协议，获权在国内生产兆瓦级风力机组变流器所需的英飞凌模块；

进军叶片2亿收购100%协鑫股权；

中标国家特许权项目8个，装机容量共计110.05万千瓦，金额共计47.75亿人民币。中标新疆哈密风电基地苦水第四风场20万千瓦风机采购项目，合同金额为9.2亿元。

华锐：

3MW大型陆上风机在河北张北吊装成功；

投资2.8亿元，5兆瓦风机总装项目签约落户甘肃酒泉工业园，建成后将年产300太5兆瓦风电机组；

国家开发银行为华锐提供65亿美元的融资合作额度，以加快迈向国际步伐； 5兆瓦风电机组正式出产，也是我国首台5兆瓦风电机组。

运达：

荣获中国电力优质工程奖；

钱江经济开发区生产基地一期竣工，首台2.5兆瓦变速恒频风电机组下线； 上海电气：

投资7000万元的风电设备动态制造项目盐城开工，只要生产2—5兆瓦大型陆上及海上风机；

3.6兆瓦大型风机下线，是国内单机容量最大、技术最先进的海上风电机组，于8月被安装在东海大桥风场；

打造风力发电轴承研发基地，首台3.6兆瓦海上风电轴承下线；

湘电：

5兆瓦永磁直驱海上风力发电机成功下线；

武威市政府与湖南湘电风能公司就建设风机装备制造项目正式签约，一期建成后，将形成年产200台套大型风机能力；

五、各地风电情况

甘肃：

甘肃首个具有实时测风功能的甘肃电网风电功率预测系统正式投运；

台资企业红叶风电集团在酒泉叶片厂房开工动土；

首个千瓦千瓦级风电基地在酒泉诞生；

兰州理工大学在景泰建成了我国第一个风力机外场试验基地；

新疆：

新疆电网将接入13个风电场，累计容量将达到173万千瓦。

新疆至内地首条电力高速公路——750千伏新疆与西北联网工程正在调试。内蒙：

内蒙已有5个盟市风电并网装机容量超过100万千瓦；并网装机容量达到731万千瓦，提前实现并突破了2010年风电并网700万千瓦的目标；

内蒙气候中心完成了“内蒙风电场风电功率短期预报系统”的研究课题； 首次实现对风电场的自动电压控制；

2010年内蒙并网风电装机规模同比增加99.22%至778.26万千瓦，已并网风电机组的发电量达到115.04亿千瓦时，同比增长101.32%，成为内蒙仅次于火电的主力电源。

吉林：

风电发展迅猛，目前装机容量已达190.9万千瓦；

吉林省发改委加强对风电产业开发力度，规划到2015年和2020年，全省风电装机分别达到1000万千瓦和2000万千瓦。

张家口：

2010年风电装机容量已经达到269.23万千瓦，成为全国风电装机最多的城市； 到2010年为止全市建成、在建和批复前期工作的项目达到72个，总容量541.07

万千瓦。已建成风电场24个，装机容量213.325万千瓦。已批复前期工作项目19个，装机容量174.75万千瓦。

江苏

“江苏电网风电功率预测系统开发”项目通过国网公司验收；

江苏风电产业已形成较强的集群优势，关联企业已达150余家，并成立了江苏省风电产业技术创新联盟；

大丰和东台两个装机容量20万千瓦的风电场将成为世界首创的潮间带风电场； 江苏海上风电场工程特许权招标项目开标；

江苏风电产业相关的中国专利申请数量名列全国第一，共有450件专利，其中发明专利226件，使用新型专利206件。

六、2010年风电行业特点总结

第三篇：风电培训总结

重庆培训总结

为提高风力发电的专业技能，培养生产理论知识，促使在工作中进一步更新观念、理清思路。公司组织我们参加了xxxx风电培训学习。在短短十天的时间里，通过xxxx风电老师的讲授，使我们掌握了一定的风力发电机组的工作原理、机械、电气控制系统等专业基础知识及风场安全教育培训；使我们了解了企业的安全生产知识，掌握了高空救护和急救知识；并深刻认识到如何保障人员和设备安全。

在短短十天时间里，虽然课程多、时间紧，但通过xxxx风电的相关技术人员的精心课程安排，进行上课指导，拓宽了知识面，提高了我们认识，认识到自身的不足，在今后的工作中更应该不断提高自己的专业知识、管理知识和职业素养。通过不断地学习和实践使自己的自我认识和专业技能不断进步前进更上一层楼。

在学习期间，我们首先学习了企业的安全生产知识及安全管理知识，通过安全知识学习让我们在平时工作中应该注意到“人、机、料、法、环”，“工完料净场地清”等规范操作，并让我们很好的了解到安全对于一个企业的重要性。接下来几天时间老师给我们讲述了2.0MW风机专业知识，其中包括：

1、HZ 2.0MW风机使用说明（1、偏航系统，2、齿轮箱，3、发电机，4、液压系统，5、机舱，6、起重机，7、主轴轮滑系统，8、变频器，9、偏航润滑器），2、HZ 2.0MW变频器的使用说明，3、HZ 2.0MW风力发电机组（液压系统，润滑系统，冷却系统及滑环维护各个主件安全指导、机械部件维修项目及电气设备维护），4、HZ 2.0MW风力发电机组远程监控系统（以计算机网络为基础，进行调度管理及远程信息采集）。在学习期间由于课程多、时间紧、任务重，无形给大家的知识消化带来了一定难度，必须增加与老师课堂的沟通时间，现场理解，不懂就问，才能更好的提高效率，减少学习强度。在我们不断的坚持努力下，归类学习把此次风电学习分为两类：一类是安全操作其中包括，检修作业、高空作业安全、安全救援装备使用、风机内相互救援、仪表使用等；一类是专业知识，如控制系统、偏航系统、液压系统、保护系统、润滑系统、冷却系统、滑环维护等。通过归纳更便于掌握和了解。

通过xxxx风电的一系列指导交流，再加上培训期间领导们关心，培训工作进行得紧张有序并取得很好的效果。本次培训尽管只有短短十天的时间，但它却为我提供了良好的学习机会，使得我对风电方面的知识有了很大的收获，它促进了我在不断学习的过程中重塑自我，提升自我，更新观念，不断创新，增强竞争能力。只有自身素质的提高和综合能力的加强，才能适应这个“唯一不变的是变化”的社会，抓住机遇，迎接挑战，也为我的进一步学习搭建了很好的平台，更好的为上岗打下良好的基础。

2012年8月18日

第四篇：风电培训总结

风电培训总结

由xxxx公司组织的重庆培训为期十天，身为培训计划里的一员，我们来到了重庆xxxx进行培训，xxxx给我的第一印象就是它是一家军工企业，这里生产的风机肯定有过人之处，所以这次培训十分重要。

首先厂家安排我们就参观了生产车间，气势庞大，规模空前，操作娴熟，技术人员严谨认真。进厂培训前我们进行了《电业安全生产规程》。所有一切硬件软件都齐备。由专业的工程师为我们讲解了风电机组的构成及原理。

风力发电机组是由包括机舱、转子叶片、轴心、低速轴、齿轮箱、高速轴及其机械闸、发电机、偏航装置、电子控制器、液压系统、冷却元件、塔、风速计及风向标等组成。

风力机的偏航系统也称为对风装置，其作用在于当风速矢量的方向变化时，能够快速平稳地对准风向，以便风轮获得最大的风能。小微型风力机常用尾舵对风，它主要有两部分组成，一是尾翼，装在尾杆上与风轮轴平行或成一定的角度。为了避免尾流的影响，也可将尾翼上翘，装在较高的位置。中小型风机可用舵轮作为对风装置，其工作原理大致如下：当风向变化时，位于风轮后面两舵轮（其旋转平面与风轮旋转平面相垂直）旋转，并通过一套齿轮传动系统使风轮偏转，当风轮重新对准风向后，舵轮停止转动，对风过程结束。大中型风力机一般采用电动的偏航系统来调整风轮并使其对准风向。

偏航系统一般包括感应风向的风向标，偏航电机，偏航行星齿轮减速器，回转体大齿轮等。其工作原理如下： 风向标作为感应元件将风向的变化用电信号传递到偏航电机的控制回路的处理器里，经过比较后处理器给偏航电机发出顺时针或逆时针的偏航命令，为了减少偏航时的陀螺力矩，电机转速将通过同轴联接的减速器减速后，将偏航力矩作用在回转体大齿轮上，带动风轮偏航对风，当对风完成后，风向标失去电信号，电机停止工作，偏航过程结束。

双馈发电机(Doubly-Fed Induction Generator，简称DFIG)具有定子、转子双套绕组，转子绕组上加有滑环和电刷，可以从定、转子两侧回馈能量。当采用交流励磁时，转子的转速与励磁电流的频率有关，从而使得交流励磁发电机的内部电磁关系即不同于异步发电机又不同于同步发电机，却兼有同步发电机和异步发电机的特点，控制灵活性好，具有较强的无功调节能力。采用变速恒频发电方式，可按照捕获最大风能的要求，在风速变化的情况下实时调节风力机转速，使之始终运行在与该风速对应的最佳转速上，从而提高了机组发电效率，优化了风力机的运行性能，还可使发电机组与电网系统之间实现良好的柔性连接，比传统的恒速恒频发电系统更容易实现并网操作及运行。

低电压穿越（LVRT），指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风机能够保持 低电压穿越并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。LVRT是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求。对于风电装机容量占其他电源总容量比例大于5%的省（区域）级电网，该电网区域内运行的风电场应具有低电压穿越能力。风电场低电压穿越要求，1)风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力； 2)风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时，风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。双馈风电机组低压穿越技术的原理：在外部系统发生短路故障时，双馈电机定子电流增加，定子电压和磁通突降，在转子侧感应出较大的电流。转子侧变流器直接串连在转子回路上，为了保护变流器不受损失，双馈风电机组在转子侧都装有转子短路器。当转子侧电流超过设定值一定时间时，转子短路器被激活，转子侧变流器退出运行，电网侧变流器及定子侧仍与电网相连。一般转子各相都串连一个可关断晶闸管和一个电阻器，并且与转子侧变流器并联。电阻器阻抗值不能太大，以防止转子侧变流器过电压，但也不能过小，否则难以达到限制电流的目的，具体数值应根据具体情况而定。外部系统故障清除后，转子短路器晶闸管关断，转子侧变流器重新投入运行。在定子电压和磁通跌落的同时，双馈电机的输出功率和电磁转矩下降，如果此时风机机械功率保持不变则电磁转矩的减小必定导致转子加速，所以在外部系统故障导致的低电压持续存在时，风电机组输出功率和电磁转矩下降，保护转子侧变流器的转子短路器投入的同时需要调节风机桨距角，减少风机捕获的风能及风机机械转矩，进而实现风电机组在外部系统故障时的LVRT功能。

短暂的十天培训告一段落，我受益匪浅，风机的理论知识又有了进一步的提高，为了更好的投入到风电场的工作打下了坚实的基础。通过培训努力掌握最前沿的知识、技能和学习方法，才能为本单位创造最大价值，只有自身素质的提高和综合能力的加强，才能适应这个社会，抓住机遇，迎接挑战。

第五篇：风电技术总结

1、寿命

2、可靠性高

3、轴承强制润滑

4、传动类型圆柱齿轮箱，行星齿轮箱，多采用混合方式，形式又可分为展开式、分流式和同轴式以及混合式等等，多数为一级或两级行星+两级斜齿轮传动：大轴—行星架—行星轮—太阳轮—斜齿轮传动

5、制动装置

如图下面：一级行星传动，两级圆柱传动；齿圈固定模式

齿轮箱由两级行星和一级平行轴传动以及辅助装置组成。为了传动平稳和提高承载能力，齿轮采用斜齿并精密修形，外齿轮材料为渗碳合金钢，内齿轮为合金钢，一级行星架采用高合金铸钢材料，二级行星架和箱体采用高强度抗低温球墨铸铁。主轴内置于增速机，与第一级行星架过盈连接。齿轮箱通过弹性减震装置安装在主机架上。齿轮箱的轴向空心孔用于安装控制回路电缆。具体结构见图1。

图1

采用铸铁箱体可发挥其减振性，易于切削加工等特点，适于批量生产。常用的材料有球墨铸铁和其他高强度铸铁。

外齿轮制造精度不低于6级，齿面硬度HRC58--62，外齿轮采用17CrNi2MoA．对于兆瓦级风电齿轮箱，传动比多在100左右，一般有两种传动形式：一级行星+两级平行轴圆柱齿轮传动，两级行星+一级平行轴圆柱齿轮传动。相对于平行轴圆柱齿轮传动，行星传动的以下优点：传动效率高，体积小，重量轻，结构简单，制造方便，传递功率范围大，使功率分流；合理使用了内啮合；共轴线式的传动装置，使轴向尺寸大大缩小而；运动平稳、抗冲击和振动能力较强。在 依据提供的技术数据，经过方案比较，总传动比i=98．74，采用两级行星派生型传动，即两级行星传动+高速轴定轴传动。为补偿不可避免的制造误差，行星传动一般采用均载机构，均衡各行星轮传递的载荷，提高齿轮的承载能力、啮合平稳性和可靠性，同时可降低对齿轮的精度要求，从而降低制造成本。

对于具有三个行星轮的NGW型行星传动，常用的均载机构为基本构件浮动。由于太阳轮重量轻，惯性小，作为均载浮动件时浮动灵敏，结构简单，被广泛应用于中低速工况下的浮动均载，尤其是具有三个行星轮时，效果最为显著。因此在本文的风电增速箱中，两级NGW型行星传动中，均采用中心轮浮动的均载机构。

目前这些齿轮箱的适用范围为：发电功率200ＫＷ－1660ＫＷ，风力带动桨叶的转速为19—28.5r／min（齿轮箱的输入转速），增速齿轮箱的输出转速为1440—1520r／min（发电机转速），齿轮箱的速比范围为：Ｕ＝36—78（个别达到98）

其传动路线是；桨叶——传动轴——收缩套——行星架——太阳轮——第二级平行轴大齿轮——第二级平行轴小齿轮——第一级平行轴大齿轮——第一级平行轴小齿轮——发电机

齿轮箱的材料：外齿轮材料为优质低碳合金结构钢，如17CrNiMo6，内齿轮材料为42CrMoA，内齿圈磨齿，外齿轮渗碳淬火磨齿，精度在ＩＳＯ1328之６级以上，轴承全部为ＳＫＦ、ＦＡＧ、ＮＳＫ等进口轴承，且多为双列向心球面滚子轴承，单列园柱滚子轴承等。

齿轮箱类型主要有1p+2h(2Mw 以下）2p+1H(2Mw到6MW）winergy 5和6兆瓦采用都是这种结构，对于混合传动的机型大多采用1p或2p的结构。

密封要疏而不堵, 这是设计密封的思路.重点说点蚀:

１ 重载，齿面接触压力过大，工作是齿面温度过高，而且不均匀；

２ 润滑，润滑不充足，黏度太低，不能形成足够厚度的油膜，油喷的不均匀，油的种类不对，最好用合成油，油喷的位置不对；以及油的清洁度。

３ 齿面硬度，一般小齿轮硬度应高于大齿轮２度，最好在５８－６２的范围内（国内有的是６４HRC）热处理后最好保留20%的残余噢实体。齿形误差，比如齿定修行，推荐修形全部修道小齿轮上，并且变位，齿数不要低于20。齿面光洁度，因为都是硬齿面传动，光洁度至少到0.8Ra或更好。磨削烧伤

齿轮箱的主要零部件

一、箱体

箱体是齿轮箱的重要部件，它承受来自风轮的作用力和齿轮传动时产生的反力。箱体必须具有足够的刚性去承受力和力矩的作用，防止变形，保证传动质量。常用的材料有球墨铸铁和其他高强度铸铁。设计铸造箱体时应尽量避免壁厚突变，减小壁厚差，以免产生缩孔和疏松等缺陷。为减小机械加工过程和使用中的变形，防止出现裂纹，无论是铸造或是焊接箱体均应为了便于装配和定期检查齿轮的啮合情况，进行退火、时效处理，以消除内应力。为了减小齿轮箱传到机舱机座的振动，齿轮箱可安装在弹性减振器上。最简单的弹性减振器是用高强度橡胶和钢垫做成的弹性支座块，合理使用也能取得较好的结果。箱盖上还应设有透气罩、油标或油位指示器。在相应部位设有注油器和放油孔。放油孔周围应留有足够的放油空间。采用强制润滑和冷却的齿轮箱，在箱体的合适部位设置进出油口和相关的液压件的安装位置。

二、齿轮和轴

风力发电机组运转环境非常恶劣，受力情况复杂，要求所用的材料除了要满足机械强度条件外，还应满足极端温差条件下所具有的材料特性，如抗低温冷脆性、冷热温差影响下的尺寸稳定性等等。对齿轮和轴类零件而言，由于其传递动力的作用而要求极为严格的选材和结构设计，一般情况下不推荐采用装配式拼装结构或焊接结构，齿轮毛坯只要在锻造条件允许的范围内，都采用轮辐轮缘整体锻件的形式。当齿轮顶圆直径在2倍轴径以下时，由于齿轮与轴之间的联接所限，常制成轴齿轮的形式。为了提高承载能力，齿轮一般都采用优质合金钢制造。外齿轮推荐采用20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMc6、17Cr2Ni2MoA 等材料。内齿圈按其结构要求，可采用42CrMoA、34Cr2Ni2MoA等材料，也可采用与外齿轮相同的材料。采用锻造方法制取毛坯，可获得良好的锻造组织纤维和相应的力学特征。合理的预热处理以及中间和最终热处理工艺，保证了材料的综合机械性能达到设计要求。常用材料的力学性能表见表8-5。

（一）齿轮

1.齿轮精度齿轮箱内用作主传动的齿轮精度，外齿轮不低于5级GB/T10095-2001，内齿轮不低于6级GB/T10095-2001。选择齿轮精度时要综合考虑传动系统的实际需要，优秀的传动质量是靠传动装置各个组成部分零件的精度和内在质量来保证的，不能片面强调提高个别件的要求，使成本大幅度提高，却达不到预定的效果。

2.渗碳淬火通常齿轮最终热处理的方法是渗碳淬火，齿表面硬度达到HRC60＋/-2，同时规定随模数大小而变化的硬化层深度要求，具有良好的抗磨损接触强度，轮齿心部则具有相对较低的硬度和较好的韧性，能提高抗弯曲强度。渗碳淬火后获得较理想的表面残余应力，它可以使轮齿最大拉应力区的应力减小。因此对齿根部分通常保留热处理后的表面，在前道工序滚齿时要用齿形带触角的留磨量滚刀滚齿，从而在磨齿时不会磨去齿根部分。磨齿时选择合适的砂轮和切削用量，辅以大流量的切削冷却液是防止出现磨齿裂纹和烧伤的重要措施。对齿轮进行超声波探伤、磁粉探伤和涂色探伤，以及进行必要的金相检验等，都是控制齿轮内在质量的有效措施。

3.齿形加工为了减轻齿轮副啮合时的冲击，降低噪声，需要对齿轮的齿形齿向进行修形。在齿轮设计计算时，可根据齿轮的弯曲强度和接触强度初步确定轮齿的变形量，再结合考虑轴的弯曲、扭转变形以及轴承和箱体的刚度，绘出齿形和齿向修形曲线，并在磨齿时进行修正。

圆柱齿轮的加工路线如下：

下料一锻造毛坯一荒车一预热处理一粗车一半精加工外形尺寸一制齿加工（滚齿或插齿）一去毛刺、齿顶倒棱、齿端倒角一热处理（渗碳淬火）一精加工基准面一磨齿一检验一清洗一入库。

加工人字齿的时候，如是整体结构，半人字齿轮之间应有退刀槽；如是拼装入字轮，则分别将两半齿轮按普通齿轮加工，最后用工装准确对齿，再通过过盈配合套装在轴上。4 齿轮与轴的联接

1）平键联接：常用于具有过盈配合的齿轮或联轴节的联接。由于键是标准件，故可根据联接的结构特点、使用要求和工作条件进行选择。如果强度不够，可采用双键，成180’布置，在强度校核时按1.5个键计算。

2）花键联接：通常这种联接是没有过盈的，因而被联接零件需要轴向固定。花键联接承载能力高，对中性好，但制造成本高，需用专用刀具加工。花键按其齿形不同，可分为矩形花键、渐开线花键和三角形花键三种。渐开线花键联接在承受负载时齿间的径向力能起到自动定心作用，使各个齿受力比较均匀，其加工工艺与齿轮大致相同，易获得较高的精度和互换性，故在风力发电齿轮箱中应用较广。

3）过盈配合联接：过盈配合联接能使轴和齿轮（或联轴节）具有最好的对中性，特别是在经常出现冲击载荷情况下，这种联接能可靠地工作，在风力发电齿轮箱中得到广泛的应用。利用零件间的过盈配合形成的联接，其配合表面为圆柱面或圆锥面（锥度可取1：30-1：8）。圆锥面过盈联接多用于载荷较大，需多次装拆的场合。4）胀紧套联接：利用轴、孔与锥形弹性套之间接触面上产生的摩擦力来传递动力，是一种无键联接方式，定心性好，装拆方便，承载能力高，能沿周向和轴向调节轴与轮毂的相对位置，且具有安全保护作用。

弹性套是在轴向压紧力的作用下，其锥面迫使被其套住的轴内环缩小，压紧被包容的轴颈，形成过盈结合面实现联接。弹性套材料多用65、65Mn、55CR2 或60Gr2 等钢材。弹性套的工作应力一般不应超过其材料的屈服极限，其强度和变形可根据圆锥面过盈联接公式计算。内外环与轴和毂孔的配合通常取H7/h6，配合表面粗糙度为Ra0.8-Ra0.2。联接表面的压力可按厚壁圆筒的有关公式计算。

轴的材料采用碳钢和合金钢。如40、45、50、40Cr、50Cr、42CrMoA 等，常用的热处理方法为调质，而在重要部位作淬火处理。要求较高时可采用20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、17CrNi5、16CrNi等优质低碳合金钢，进行渗碳淬火处理，获取较高的表面硬度和心部较高的韧性。

在风力发电齿轮箱上常采用的轴承有圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承等。在所有的滚动轴承中，调心滚子轴承的承载能力最大，且能够广泛应用在承受较大负载或者难以避免同轴误差和挠曲较大的支承部位。

通常在外圈上设有环形槽，其上有三个径向孔，用作润滑油通道，使轴承得到极为有效的润滑。轴承的套圈和滚子主要用铬钢制造并经淬火处理，具备足够的强度、高的硬度和良好的韧性和耐磨性。第10章

行星齿轮机构设计

轮系：指由一系列齿轮所组成的齿轮传动系统。根据轮系传动时，各齿轮的轴线在空间的相对位置是否固定，可将轮系分为两类：定轴轮系和周转轮系。定轴轮系：轮系中各齿轮的几何轴线位置固定。

周转轮系：轮系中有一个或一些齿轮的轴线不固定，而是绕着其它定轴齿轮的轴线回转的轮系。

周转轮系可分为行星轮系和差动轮系两类。

如图所示的行星轮系由行星齿轮、行星架(系杆)、中心轮等组成。

在行星轮系中, 活套在构件H上的齿轮2一方面绕自身的轴线O′O′回转, 同时又随构件H绕轮系主轴线(固定轴线)OO回转, 这种既有自转又有公转的齿轮称为行星轮。

H是支撑行星轮的构件, 称为行星架。齿轮1和齿轮3的轴线与行星轮系固定的主轴线重合, 并且它们都与行星轮啮合, 称为中心轮, 用K表示。行星轮系：周转轮系中有一个中心轮是固定的，故只有1个自由度。行星齿轮机构是一种共轴式传动装置，其中心轮、系杆都在同一轴线上回转，几个完全相同的行星轮均匀 分布在中心轮周围，属于机构自由度为1的周转轮系。

差动轮系：周转轮系中两个中心轮都能转动，故有两 个自由度。

行星齿轮机构与定轴齿轮相比，具有以下特点：

1）体积小、重量轻——充分利用内齿轮中部空间，输入输出轴在同一轴线上。2）传动比大——系杆H转N转中心齿轮才转1转。3）承载能力大，工作平稳——多个行星轮同时啮合。4）减速器的效率可高达98%~99%——功率分路传递。5）结构复杂，制造和安装精度高。1）按基本构件的组成分类

行星齿轮根据基本构件的组成情况可分为三种传动型式：

二、行星齿轮机构各轮齿数和行星轮数的选择

1、配齿计算

为使行星轮系装配后能正常运转，并实现给定的传动比，各轮齿数和行星轮数必须满足下列四个条件：

例：2K-H行星齿轮机构的配齿条件 1）传动比条件 Z3=（i1H-1)Z1 2)同心条件

为保证中心轮和系杆的回转轴心重合，必须满足同心条件： A12=A23

若采用标准齿轮、在标准安装条件下时，选择各齿轮齿数应满足的同心条件则为：

Z2=Z3-Z1/2=Z1（i1H-2)/2

由上式可知，只有在Z1和Z3同时为偶或奇数时，Z2才会是一个整数。3）装配条件

为使第一个行星轮装好后，其余中心位置相应被确定的各均匀分布的行星轮轮齿，能同时插入内外两中心轮的齿槽中，行星轮数和各轮齿数应满足的装配条件为：

4)邻接条件

相邻条件可根据为保证相邻行星齿轮齿顶圆不相交而应该留有的大于0.5mm的间隙推导得出：

2、齿数选择

行星齿轮机构设计除应满足上述条件外，还需考虑以下一些附加条件： 1）高速重载行星齿轮传动时，良好的工作平稳性。2）中心轮应尽可能适当选择较多的齿数，以满足接触 强度的要求。

3）低速硬齿面齿轮，为减小传动尺寸和质量，应尽量 选择较少的齿数。

4）当用插齿刀或剃齿刀加工中心轮时，其中心轮的齿数 和刀具的齿数不应成倍数。

5）齿数大于100的质数齿齿轮应尽量少用。

三、行星齿轮机构的效率

当采用四个参数完全相同的圆柱齿轮和行星齿轮进行其效率和传动比评价时发现，行星齿轮机构的传动比远大于定轴齿轮机构，但效率相对却很低，且其效率随结构型式、传动比、主从件选择等的不同有很大差别。

定轴齿轮机构的效率是行星齿轮机构的400倍。行星齿轮机构的传动比是定轴齿轮机构的近10000倍。

四、行星齿轮机构结构设计及应用

当几个相同的行星轮布置在中心轮的周围时，导致虚约束情况的产生。若齿轮及相关构件的加工精度和装配精度不好，将使各个行星轮所受载荷不均，降低机构承载能力和使用寿命。为此，必须合理选择适当的均载机构和零部件结构。

1、均载机构及其设计

1）均载机构的型式、特点及应用

使行星轮间载荷分配均匀的机构——均载机构。它具有提高承载能力，降低噪声，提高运转平稳和可靠性，相应降低机构加工和装配精度等优点。常用均载机构如表10.2所示。2）、设计选用均载机构应遵循的原则（1）质量小、受离心力影响小，浮动灵敏；（2）浮动构件受力大，均载效果好；（3）浮动件可以较小的位移量补偿不可避免的 制造误差

（4）具有缓冲和减振性能；（5）效率高；

（6）机构容易制造、结构简单。

2、行星轮和系杆的结构设计 1）行星轮的结构设计

行星轮结构取决于传动型式、传动比、轴承型号及 安装形式。其常用的行星轮结构如表10.3示。

轴承的安装：当传动比较大时，轴承一般安装在行星 轮孔内；当传动比较小时，轴承可安装在系杆上。2）系杆的结构设计

系杆是行星齿轮机构的主要零件之一，行星轮心轴安装在系杆中。由于行星轮间载荷分配的均匀与否，在很大程度上取决于心轴位置的精确度。故，系杆是保证心轴位置精度、机构承载力，降低噪声和振动的基础。设计系杆时，必须考虑其结构性和加工工艺性。

在风电界水平轴风力发电机组用固定平行轴和行星齿轮传动最为常见。

风力发电机组齿轮箱的种类很多，按照传统类型可分为圆柱齿轮增速箱、行星增速箱以及它们互相组合起来的齿轮箱；按照传动的级数可分为单级和多级齿轮箱；按照转动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式以及混合式等等。

设计必须保证在满足可靠性和预期寿命的前提下，使结构简化并且重量最轻。通常采用CAD优化设计，排定最佳传动方案，选用合理的设计参数，选择稳定可靠的构件和具有良好力学特性以及在环境极端温差下仍然保持稳定的材料，等等。

设计要求

（一）设计载荷

•设计载荷 •效率 •噪声级 •可靠性 •齿轮箱作为传递动力的部件，在运行期间同时承受动、静载荷。

•其动载荷部分取决于风轮、发电机的特性和传动轴、联轴器的质量、刚度、阻尼值以及发电机的外部工作条件。•风力发电机组载荷谱是齿轮箱设计计算的基础。载荷谱可通过实测得到，也可以按照JB/T10300标准计算确定。当按照实测载荷谱计算时，齿轮箱使用系数KA=1。当无法得到载荷谱时，对于三叶片风力发电机组取KA=1.3。

（二）效率

齿轮箱的效率可通过功率损失计算或在试验中实测得到。功率损失主要包括齿轮啮合、轴承摩擦、润滑油飞溅和搅拌损失、风阻损失、其他机件阻尼等。齿轮箱的效率在不同的工况下是不一致的。风力发电齿轮箱的专业标准要求齿轮箱的机械效率应大于97%，是指在标准条件下应达到的指标。

（三）噪声级

风力发电增速箱的噪声标准为85dB（A）左右。噪声主要来自各传动件，故应采取相应降低噪声的措施：

–适当提高齿轮精度，进行齿形修圆，增加啮合重合度； –提高轴和轴承的刚度；

–合理布置轴系和轮系传动，避免发生共振；

–安装时采取必要的减振措施，将齿轮箱的机械振动控制在GB/T8543规定的C级之内。

（四）可靠性

•按照假定的寿命最少20年的要求，视载荷谱所列载荷分布情况进行疲劳分析，对齿轮箱整机及其零件的设计极限状态和使用极限状态进行极限强度分析、疲劳分析、稳定性和变形极限分析、动力学分析等。分析方法除一般推荐的设计计算方法外，可采用模拟主机运行条件下进行零部件试验的方法。•在方案设计之初必须进行可靠性分析，而在施工设计完成后再次进行详细的可靠性分析计算，其中包括精心选取可靠性好的结构和对重要的零部件以及整机进行可靠性估算

四、齿轮箱的主要零部件 铸件类：机体、扭力臂、行星架 齿轮和轴类：内齿圈、齿轮、轴 标准件类：轴承、螺栓