风电评估总结作业（合集5篇）

第一篇：风电评估总结作业

可研模版结构

首先要进行概述，说明这块区域的位置地理位置和各项测量参数，再写出所采用的数据、资料。再对风电场所在地区气象站资料分析，其中有气象站基本资料、多年气象数据统计分析，然后是风电场测风资料分析，里面有测风塔概况、测风塔数据检验、风电场现场测风资料统计、现场测站数据长期代表性订正，资料统计中有测风塔与气象站相关性、风电场空气密度计算、风切变指数、湍流强度、50年一遇风速最大值和极大值、风速及风功率密度、风速及风功率密度年变化和日变化、测风塔风速及风能频率、测风塔风向风能玫瑰图。再做代表年风电场风能要素，这里有代表年平均风速和风功率密度统计、代表年风电场风资源分析，分析中要做代表年风速和风功率密度年变化和日变化曲线、测风塔代表年风速及风能频率、测风塔代表年风向频率及风能方向频率、Weibull曲线，最后 是风能资源评价。

接下来是工程地质的分析，勘察依据是一些资料，还有勘察手段。然后要看区域地质概况及场址稳定性，要考虑到自然条件、区域地质、区域构造稳定性评价。还有场址区地形地质条件，这其中包括地形地貌、地层岩性、水文地质条件，然后进行风电场场址工程地质条件评价。要有稳定性与适宜性评价；岩土的物理力学性质初步评价；水、土的腐蚀性初步评价；场地地基土冻结深度；地基方案初步建议，最后是写出结论与建议。

要确定项目任务和规模，其中包括地区经济发展现状、地区电力系统现状及发展规划、项目建设的必要性、项目规模。在地区电力系统现状及发展规划中有地区电力系统现状、电力系统规划、项目建设的必要性。

最后是风力发电机组选型及布置，要做地区电力系统现状、电力系统规划、项目建设的必要性，接着是风力发电机组的优化布置和风电场年上网电量计算。

中国风资源主要分布在新疆北部，内蒙古，甘肃北部，如新疆的达坂城风电场，还有阿拉山口地区。内蒙古面积辽阔，出去强大的蒙古高气压边缘，是高低气压的过渡带，所以风力很强。

一些特殊区域，比如峡谷、平原、山坡、海边等都有利于风的形成。在东南沿海也有很好的风资源分布，但在南方内陆地区可利用资源相当匮乏，这些地方没有开发潜力。

专业名词理解： 1.风场 wind site 拟进行风能资源开发利用的场地、区域或范围。2.风电场 wind farm 由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。3.风功率密度 wind power density 与风向垂直的单位面积中风所具有的功率。

设定时段的平均风功率密度表达式为：

Dwp1n3i()(v2i1)（W/m2）

式中：n——在设定时段内的记录数；

ρ——空气密度，kg/m3； vi3——第i记录的风速（m/s）值的立方。

平均风功率密度的计算应是设定时段内逐小时风功率密度的平均值，不可用年（或月）平均风速计算年（或月）平均风功率密度。

Dwp中的ρ必须是当地年平均计算值。它取决于温度和压力（海拔高度）。如果风场测风有压力和温度的记录，则空气密度按下式计算： PRT（kg/m3）

式中：P——年平均大气压力，Pa；

R——气体常数（287J/kg·K）；

T——年平均空气开氏温标绝对温度（℃+273）

如果没有风场大气压力的实测值，空气密度可以作为海拔高度（z）和温度（T）的函数，按照下式计算出估计值：

353.05/Te0.034z/T（kg/m3）

式中：z——风场的海拔高度，m；

T——年平均空气开氏温标绝对温度（℃+273）。

4.风能密度 wind energy density 在设定时段与风向垂直的单位面积中风所具有的能量。

风能密度表达式为：

DWE1m3j ()(v2j1)tj（W·h/m2）式中：m——风速区间数目；

ρ——空气密度，kg/m3； vj3——第j个风速区间的风速（m/s）值的立方；

tj——某扇区或全方位第j个风速区间的风速发生的时间，h。

5.风速 wind speed 空间特定点的风速为该点周围气体微团的移动速度。6.平均风速 average wind speed 给定时间内瞬时风速的平均值，给定时间从几秒到数年不等。vE=1/n(v1+v2+v3+…+vi+vn)=1/n∑vi n=1 式中，vE为平均风速；vi为时间点i对应的瞬间风速；n为所选取的样本点的总数

7.10min平均风速（目前测风数据的时间步长）

每秒采样一次，自动计算和记录每10min 的平均风速，m/s。8.小时平均风速

通过10min平均风速值获取每小时的平均风速，m/s。9.最大风速 maximum wind speed 10min平均风速的最大值。

10.极大风速 extreme wind speed 瞬时风速的最大值。

11.风速分布 wind speed distribution 用于描述连续时限内风速概率分布的分布函数。12.威布尔分布 Weibull distribution 经常用于风速的概率分布函数，分布函数取决于两个参数，控制分布宽度的形状参数和控制平均风速分布的尺度参数。13.瑞利分布 Rayleigh distribution 经常用于风速的概率分布函数，分布函数取决于一个调节参数，即控制平均风速分布的尺度参数。

注：瑞利分布是形状参数等于2的威布尔分布。14.日变化 diurnal variation 以日为基数发生的变化。月或年的风速（或风功率密度）日变化是求出一个月或一年内，每日同一钟点风速的月平均值或年平均值，得到0点到23点的风速（或风功率密度）变化。

15.年变化 annual variation 以年为基数发生的变化。风速（或风功率密度）年变化是从1月到12月的月平均风速（或风功率密度）变化。

16.年际变化 interannual variation 以30年为基数发生的变化。风速年际变化是从第1年到第30年的年平均风速变化。

17.风切变 wind shear 风速在垂直于风向平面内的变化。18.风切变幂律 power law for wind shear 表示风速随离地面高度以幂定律关系变化的数学式。风切变幂律公式如下：

z2v2v1z1 式中：α——风切变指数；

v2——高度z2的风速，m/s； v1——高度z1的风速，m/s。

19.风切变指数 wind shear exponent 通常用于描述风速剖面线形状的幂定律指数。风切变指数α用下式计算：

lgv2/v1lgz2/z1

式中v1与v2为实测值。

20.湍流强度 turbulence intensity 风速的标准偏差与平均风速的比率。用同一组测量数据和规定的周期进行计算。

10min湍流强度按下式计算：

V

式中：σ——10min风速标准偏差，m/s； V——10min平均风速，m/s。

21.轮毂高度 hub height 从地面到风轮扫掠面中心的高度。22.测量位置 measurement seat 在风场内进行风能资源测量时所选择的有代表性的具体位置。23.测量参数 measurement parameters 在风电场安装相关仪器，通过测量直接获取的风能资源评估所需要的参数。风向

24.风向采集

与风速同步采集的该风速的风向。25.风向区域

所记录的风向都是某一风速在该区域的瞬间采样值。风向区域分为16 等分时，每个扇形区域含22.5℃；也可以采用多少度来表示风向。26.风速标准偏差

以10min 为时段，每秒采集和记录瞬时风速的标准偏差，m/s。自动计算和记录每10min 的风速标准偏差。27.气温

现场采集风场的环境温度，℃； IT每小时采样一次并记录；

日平均温度应是每日逐小时连续采样数据的平均值。28.大气压

现场采集风场的大气压，kPa； 每小时采样一次并记录；

日平均大气压应是每日逐小时连续采样数据的平均值。

第二篇：风电年终维护总结

2012年砀山风电维护项目坚持“努力打造技术品牌、提高管理、提高知识、提高专业能力”的方针，以 “提高设备稳定运行率、降低缺陷频发率、降低维护成本”的目标为指导，认真落实工作部署中提出的设备管理的各项工作，努力实现“最大限度的满足安全生产需要，培养一只高效团队”的目标。纵观2012年电气全年的维护工作，在各级领导的支持和其他部门的协作下是较好地完成了公司交给的任务。具体工作如下：

1、设备定检工作：利用春、秋检时机，对电气设备进行清扫检查，预防性试验，各专业工作同时进行，保证在规定时间内保质保量完成各项检修任务，不丢项，不落项。

继电保护专业主要工作包括线路保护、主变保护、母线保护、线路故障录波器、运动信息子站、35KV进线保护等共计20余项，参与人数4人，同时对各类低压控制系统及自动装置也进行了全面清扫检查。

高压专业：主变压器、220KV开关、避雷器、过电压保护器、高低压电缆、绝缘瓷瓶、绝缘油等共计30余项，设备高压试验130台次，绝缘油样75台，变电专业：1号主变压器、220KV线路、母线及避雷器，220KV线路开关及刀闸、主变开关、35KV线路开关及刀闸等共计30余项。全年共处理箱变缺陷15台次，35kv线路断线1处，风机跌落保险上口断线13处，清除35kv铁塔鸟巢26处，处理35kv螺栓松动26处。对避雷器、过电压保护器等设备，全面清扫检查，更换12台，清扫35kv开关柜10台，全面消除了设备隐患，为今冬明春设备的安全稳定运行，打下了坚实的基础。

仪表专业：电压变送器、电流变送器、功率变送器、交直流电压、电流表等共计50余块。日常各类指示仪表、远传设备等缺陷消除40余项。

2、日常维护工作

定期对现场设备运行工况进行排查，及时清除各类威胁设备安全运行的各类隐患，确认设备的各项基本运行指标正常。按照技术监督规程规定，定期对高压电器设备进行绝缘项目检查，对220KV刀闸、悬垂绝缘子、绝缘支柱、变压器套管等进行红外线成像，检查设备内部绝缘情况，对PT、箱变、主变绝缘油定期进行色谱及耐压试验，保证设备微小缺陷能够及时发现。配合上级技术监督部门，定期上报技术监督报表，配合相关部门开展反事故措施排查整改，并对发变组保护、自动励磁装置等涉网保护项目定期筛查，上报检查结果，并根据上级部门更改要求，对场内设备不符合项进行整改。

3、紧急事故抢修：全年重大抢修共计4项

3号发电机变压器一、二次电缆烧毁，需将油池进行排油清理，更换新油，故障电缆更换并进行绝缘处理。抢修工作进行了36个小时，总计投入各类专业技术人员8人，共计更换新电缆16根，制作中间接头16个，高压试验32项。

220KV母线C项 PT绝缘油色谱显示内部故障，需整体更换，将原故障PT拆除，新PT就位，测量引线恢复，高压试验检测等工作。抢修工作进行了40个小时，总计投入各类专业技术人员10人，直组、绝缘、油样等高压试验5项.35KV跌落开关绝缘故障，共计处理10处，更换开关机构，绝缘子等工作，保证供电线路及时投运。

35KV避雷器由于雷击，造成避雷器损坏，共计更换12台。

4、重大设备技改

PMU改造：根据调度发布的指导性文件，克服了无施工图纸的困难条件，对设备进行了全方位考察研究，并绘制出适合我厂的安装施工图纸，根据实际考察的结果，制定除了具体的施工方案及施工材料准备，为PMU改造工程的顺利进行打下良好基础。目前技术及物资准备工作已基本完成，待材料到齐后即开工。

5、安全文明生产工作

电气专业部全年安全形势良好，未发生一齐人身伤害事故。工作前进行安全危险点分析，对工作进行周密部署，制定详尽的安全技术措施，保证人员和设备的安全。对事故预想做到全面可靠及时，隐患排查认真仔细，确保设备检修中期内安全运行。同时对设备标牌进行全面排查，将缺损、松动

6、安全隐患排查

对电气设备建筑基础、设备围栏、电缆沟道、防护围挡、安全通道等重要部位定期排查，对存在问题的部位及时整改，全年消除各类隐患80余件。

第三篇：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。

第四篇：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