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《風力發(fā)電機組齒輪箱故障分析課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、Gamesa機組齒輪箱故障 原因分析Sunday,September19,2021Gamesa機組簡介G52/58機組為典型的“丹麥設(shè)計”風電機組水平軸三葉片上風向主動偏航變槳距功率調(diào)節(jié)雙饋式變速恒頻控制2Gamesa機組簡介機組采用常見的“一字型”布置形式,為保證變槳系統(tǒng)的安裝位置，齒輪箱輸出軸在機組的左側(cè)，與發(fā)電機相連，主軸采用雙軸承設(shè)計。3故障現(xiàn)象現(xiàn)場巡檢中，在塔架下部聽到機艙發(fā)出很大的異常聲音。停機進入機艙檢查發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)速到350RPM左右時，齒輪箱殼體與輸入軸相對前、后軸向竄動，躥動量為3-5mm左右；在行星輪外齒圈處有很大的“咕咚、咕咚”撞擊聲音，聲音
2、均勻而且連續(xù)，異音和撞擊同步出現(xiàn)。4故障初步分析根據(jù)齒輪箱聲音大小和撞擊位置手感檢查，初步判定齒輪箱行星輪位置有故障；齒輪箱觀察孔無法觀察到行星齒部分；受齒輪箱結(jié)構(gòu)限制，內(nèi)窺鏡也無法觀察；齒輪已出現(xiàn)故障，齒輪油監(jiān)測無法判斷故障部位；采用振動監(jiān)測可初步判斷故障部位；5振動監(jiān)測分析測試儀器：便攜式離線振動監(jiān)測設(shè)備測試狀態(tài)：機組并網(wǎng)運行，發(fā)電機轉(zhuǎn)速：860－1200rpm左右；發(fā)電功率：40－120kW左右；記錄數(shù)據(jù)：傳動系統(tǒng)的多點的振動頻率、幅值與加速度；發(fā)電機實時轉(zhuǎn)速；機組實時輸出功率；實時風速；6振動監(jiān)測分析記錄機組實時輸出功率與實時風速的原因：采用便攜式振動監(jiān)
3、測儀，僅兩個記錄通道，無法同時測量多點的數(shù)據(jù)，必須保證各點測量時機組轉(zhuǎn)速較接近；雙饋機組在8－10m/s區(qū)段轉(zhuǎn)速變化較快，為保證測量的準確性，記錄功率和風速可以在對轉(zhuǎn)速的變化值進行校驗；7振動監(jiān)測分析測點布置如圖，共11點；8振動監(jiān)測分析各采集點理論上均應(yīng)位于軸承座6點鐘位置（承載區(qū)）上，可是個別位置由于傳感器安放不方便只能做到盡可能接近承載區(qū)。采集并分析的振動參數(shù)為以下兩種：速度頻譜：檢測由于如松動、不平衡和不對中等低頻振動故障；監(jiān)測和確認軸承、齒輪缺陷階段。加速度包絡(luò)線譜：齒輪嚙合，軸承早期缺陷，潤滑不良，重復性沖擊等問題。9振動監(jiān)測分析10振動監(jiān)測分析從數(shù)
4、據(jù)結(jié)果推算太陽輪軸轉(zhuǎn)速=45r/min中間軸轉(zhuǎn)速=330r/min輸出軸轉(zhuǎn)速=930r/min結(jié)合監(jiān)測記錄，輸出軸轉(zhuǎn)速為984r/min，由于風力機組處于低負載運行狀態(tài)，轉(zhuǎn)速變化快，認為兩個結(jié)果一致；初步診斷為行星輪軸承出現(xiàn)問題，該故障處于嚴重階段。11振動監(jiān)測分析12振動監(jiān)測分析從上圖中可以看到齒輪箱故障已經(jīng)影響到機艙大幅度軸向振動。齒輪箱振動總值＝29.11mm/s，13故障原因初步分析主軸箱軸承故障當主軸箱內(nèi)雙列滾子軸承工作游隙增大時，軸承外圈被軸承座和端蓋所固定無法移動，主軸會帶動軸承內(nèi)圈軸向竄動，這種缺陷在轉(zhuǎn)動設(shè)備中運行中很常見。由于主軸和齒輪箱低速輸
5、入軸被脹緊套連接為一個相對剛性整體，主軸前后竄動會通過脹緊套將力矩傳遞給齒輪箱行星輪，行星輪軸向躥動撞擊齒圈和端蓋發(fā)出異音，同時行星輪前后軸承內(nèi)、外圈位移增大而S值超標損壞。14故障原因初步分析緊急剎車造成行星輪齒輪損壞行星輪和外齒圈曾經(jīng)在其它的多種機型上，發(fā)生過因為緊急剎車造成行星輪斷齒損壞，最后外齒圈斷齒與行星輪抱死的惡性事故。分析其原因一方面是制造工藝不良、材質(zhì)選用不當、裝配工藝差等制造裝配問題；另一方面風力機緊急剎車時會使行星輪承受較大的扭力矩，頻繁緊急剎車會在齒輪受力疲勞損傷后，發(fā)生行星輪斷齒、輪齒剝光、外齒圈斷齒等故障，進而損壞行星輪軸承。15故障原
6、因初步分析變槳液壓缸故障變槳液壓缸利用螺栓固定在齒輪箱尾部與其成為一個整體，變槳桿一端在液壓缸內(nèi)與活塞連接，一端穿過齒輪箱二級套管與輪轂內(nèi)三腳架超級螺母連接固定。液壓系統(tǒng)油質(zhì)臟、比例閥故障、缸體活塞磨損泄油，都會使變槳液壓缸供油壓力發(fā)生急劇變化，壓力作用于活塞造成液壓缸體帶動齒輪箱一起振動。箱體和軸承座為整體鑄造件，箱體前后竄動必然會使軸承外圈和軸承座之間位移磨損，進而損壞軸承及軸承座。16修復方案根據(jù)故障分析結(jié)果，制定了修復方案：對可能的故障點進行進一步檢查；更換備用齒輪箱，盡快恢復機組運行；對損壞齒輪箱進行解體檢查；落實軸承損壞的具體原因17檢查結(jié)果檢查點：
7、主軸箱體檢查結(jié)果：塞尺檢查主軸箱安裝側(cè)隙不大于安裝要求0.50mm，外觀和力矩檢查地腳螺栓無松動，安裝標記線清晰完整；外觀和力矩檢查主軸與輪轂連接螺栓無松動，輪轂連接法蘭無明顯裂紋和缺損；外觀和力矩檢查主軸箱端蓋螺栓無松動，螺栓彈簧墊圈完好無斷裂,主軸箱軸承端蓋無裂紋和漏油。主軸箱殼體無裂紋和其它缺陷,塞尺檢查主軸和齒輪箱輸入軸間隙不大于1mm；由于主軸箱無法解體檢查軸承，主軸的飄偏度和同心度無法檢查，打開軸承端蓋檢查軸承側(cè)面，確認油脂顏色正常無焦糊現(xiàn)象，滾動體無傷痕，軸承座完好無磨損痕跡，軸承內(nèi)圈擋圈環(huán)無變形損壞、固定牢固。18檢查結(jié)果檢查點：脹緊套檢查結(jié)果：
8、錐形脹緊套（內(nèi)套）與軸接
