風(fēng)電場(chǎng) 機(jī)械系統(tǒng)及其維護(hù)簡(jiǎn)介-

1、2.4 機(jī)械系統(tǒng)及其維護(hù)簡(jiǎn)介機(jī)械系統(tǒng)及其維護(hù)簡(jiǎn)介 縱觀風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)展歷史，從古到今，盡管風(fēng)力機(jī)的外表縱觀風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)展歷史，從古到今，盡管風(fēng)力機(jī)的外表式樣差別很大，然而就其工作原理與結(jié)構(gòu)而言還是大同小異的。發(fā)式樣差別很大，然而就其工作原理與結(jié)構(gòu)而言還是大同小異的。發(fā)電用的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為了捕捉更多的風(fēng)能，通常都是采用高電用的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為了捕捉更多的風(fēng)能，通常都是采用高位布置，亦即機(jī)組的主要裝置位布置，亦即機(jī)組的主要裝置-葉輪、傳動(dòng)裝置、調(diào)速機(jī)構(gòu)、對(duì)葉輪、傳動(dòng)裝置、調(diào)速機(jī)構(gòu)、對(duì)風(fēng)裝置、發(fā)電機(jī)和附屬部件風(fēng)裝置、發(fā)電機(jī)和附屬部件-機(jī)艙、機(jī)座、回轉(zhuǎn)體、制動(dòng)器等全機(jī)艙、機(jī)座、回轉(zhuǎn)體、

2、制動(dòng)器等全都安放在塔架的上方。都安放在塔架的上方。 機(jī)械部分是整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的支撐，就如同人的骨骼一樣，機(jī)械部分是整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的支撐，就如同人的骨骼一樣，是整個(gè)機(jī)組不可缺少的部分。本次課程就是要為大家介紹一下金風(fēng)是整個(gè)機(jī)組不可缺少的部分。本次課程就是要為大家介紹一下金風(fēng)1.5兆瓦永磁直驅(qū)機(jī)組的整機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并附帶一些部件的維護(hù)兆瓦永磁直驅(qū)機(jī)組的整機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并附帶一些部件的維護(hù)常識(shí)，使大家對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的日常維護(hù)有一些了解，明白機(jī)組維常識(shí)，使大家對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的日常維護(hù)有一些了解，明白機(jī)組維護(hù)的重要性。護(hù)的重要性。課程內(nèi)容：課程內(nèi)容：1、機(jī)組的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)；2、葉輪變槳部分及其維護(hù)常

3、識(shí)；3、永磁發(fā)電機(jī)部分及其軸承的維護(hù)常識(shí)；4、機(jī)艙底座偏航部分及其維護(hù)常識(shí)；5、螺栓的安裝使用及其緊固常識(shí)；6、廢棄油品的處理；7、雙饋機(jī)組的機(jī)械結(jié)構(gòu)；8、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)展趨勢(shì)。金風(fēng)1.5MW機(jī)組的主體結(jié)構(gòu)整機(jī)的側(cè)剖圖：整機(jī)的側(cè)剖圖：葉輪變槳部分葉輪變槳部分永磁發(fā)電機(jī)部分永磁發(fā)電機(jī)部分機(jī)艙底座偏航部分機(jī)艙底座偏航部分機(jī)組的機(jī)械部件總體可分為三部分：機(jī)組的機(jī)械部件總體可分為三部分：葉輪變槳部分葉輪變槳部分葉輪導(dǎo)流罩變槳驅(qū)動(dòng)變槳控制系統(tǒng)變槳盤齒形帶變槳軸承 變槳控制系統(tǒng)包括三個(gè)主要部件，變槳驅(qū)動(dòng)裝置，變槳減速器和變槳軸承。當(dāng)機(jī)組出力達(dá)到額定功率后，控制系統(tǒng)通過變槳驅(qū)動(dòng)裝置將葉片以精確的變槳角度向

4、順槳方向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的功率控制。如果一個(gè)驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障，另兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器可以安全地使風(fēng)機(jī)停機(jī)。 變槳軸承采用深溝球軸承，深溝球軸承主要承受純徑向載荷，也可承受軸向載荷。承受純徑向載荷時(shí)，接觸角為零。葉輪變槳部分葉輪變槳部分變槳電機(jī)和變槳減速齒輪箱變槳驅(qū)動(dòng)輪漲緊輪齒形帶變槳驅(qū)動(dòng)裝置變槳驅(qū)動(dòng)裝置 變槳驅(qū)動(dòng)裝置由變槳電機(jī)和變槳減速齒輪箱兩部分組成。變槳電機(jī)是含有位置反饋和繞組溫度檢測(cè)傳感器的伺服電動(dòng)機(jī)。 定期檢修時(shí)使用張力測(cè)量?jī)x測(cè)量齒形帶的振動(dòng)頻率。齒形帶頻率:170Hz190Hz，如大于或小于此頻率范圍，應(yīng)調(diào)節(jié)變槳驅(qū)動(dòng)支架上面的調(diào)節(jié)滑板，以達(dá)到設(shè)計(jì)頻率，以防止齒形帶的松脫打滑或過緊疲勞損傷。注意：要

5、分別對(duì)變槳小齒輪兩邊的齒形帶進(jìn)行測(cè)量，使兩邊的張緊力保持一致，在調(diào)節(jié)螺栓松緊時(shí)，要同時(shí)調(diào)節(jié)，即先將一個(gè)螺栓旋半圈，再將另一個(gè)螺栓旋半圈。 滑板固定螺栓的緊固力矩值為175N.m，螺栓緊固順序?yàn)閷?duì)稱緊固，分2次緊固，T1=90N.m，T2=175N.m。 變槳軸承在運(yùn)行其間必須保持足夠的潤(rùn)滑。長(zhǎng)時(shí)期停止運(yùn)轉(zhuǎn)的前后也必須加足新的潤(rùn)滑脂，這在冬天來臨之前尤為重要。 用手動(dòng)黃油槍在加油嘴1加注潤(rùn)滑脂，直到有舊油脂從排油嘴2被擠出。 變槳減速器的油位應(yīng)在油窗的1/2 處，如果不夠則需要添加，需加油的變槳減速器的葉尖應(yīng)朝下,應(yīng)在油溫低于40時(shí)進(jìn)行。 潤(rùn)滑油的化驗(yàn)、送檢應(yīng)按照機(jī)組運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)規(guī)范要求進(jìn)行。發(fā)

6、電機(jī)部分發(fā)電機(jī)部分發(fā)電機(jī)定軸發(fā)電機(jī)定子及繞組線圈發(fā)電機(jī)外轉(zhuǎn)子及磁鋼前軸承后軸承發(fā)電機(jī)動(dòng)軸永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)主軸縱剖圖永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)主軸縱剖圖前軸承前軸承 前軸承是雙列圓錐滾子軸承，它具有一個(gè)雙滾道的外圈和兩個(gè)內(nèi)圈，兩內(nèi)圈之間有一隔圈，改變隔圈的厚度可調(diào)整游隙。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：這類軸承在承受徑向載荷的同時(shí)可承受雙向軸向載荷，可在軸承的軸向游隙范圍內(nèi)限制軸和外殼的軸向位移。主要用于承受以徑向載荷為主的徑向與軸向聯(lián)合載荷。具有承載能力大，極限轉(zhuǎn)速低的特點(diǎn)。后軸承后軸承 后軸承是單列圓柱滾子軸承，該軸承是內(nèi)圈、外圈可分離的結(jié)構(gòu)。使用銅合金制保持架，可以承受一定程度的一個(gè)方向軸向負(fù)荷。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1. 滾子

7、與滾道為線接觸或修下線接觸，徑向承載能力大，適用于承受重負(fù)荷與沖擊負(fù)荷；2. 摩擦系數(shù)??；3. 對(duì)軸或座孔的加工要求較高；4. 內(nèi)圈或外圈可分離，便于安裝和拆卸。 軸承的損壞軸承的損壞軸承損壞原因及潤(rùn)滑的目的軸承損壞原因及潤(rùn)滑的目的缺少潤(rùn)滑缺少潤(rùn)滑不良的安裝運(yùn)行不良的安裝運(yùn)行疲勞損壞疲勞損壞雜質(zhì)的污染雜質(zhì)的污染軸承潤(rùn)滑的目的：軸承潤(rùn)滑的目的：滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑目的是減少軸承內(nèi)部摩擦及摩損，防止燒粘、其潤(rùn)滑效用如下：1、減少摩擦及摩損。在構(gòu)成軸承的套圈、滾動(dòng)體及保持器的相互接觸部分，防止金屬接觸，減少摩擦、磨損。2、延長(zhǎng)疲勞壽命。軸承的滾動(dòng)疲勞壽命，在旋轉(zhuǎn)中，滾動(dòng)接觸面潤(rùn)滑良好，則延長(zhǎng)。相反地，油粘

8、度低，潤(rùn)滑油膜厚度不好，則縮短。 3、排出摩擦熱、冷卻。循環(huán)給油法等可以用油排出由摩擦發(fā)生的熱，或由外部傳來的熱，冷卻。防止軸承過熱，防止?jié)櫥妥陨砝匣?。（如齒箱潤(rùn)滑系統(tǒng)等）4、其他。有防止異物侵入軸承內(nèi)部，或防止生銹、腐蝕之效果。 油脂型號(hào)：油脂型號(hào)： 偏航軸承潤(rùn)滑油脂采用 Fuchs gleitmo 585k； 發(fā)電機(jī)軸承潤(rùn)滑油脂采用 SKF LGEP2（常溫油脂）； WT460（低溫油脂） 變槳軸承潤(rùn)滑油脂采用 Fuchs gleitmo 585k。 潤(rùn)滑油脂的加油量不宜過多或過少，潤(rùn)滑脂過多將導(dǎo)致軸承的散熱條件變差，而潤(rùn)滑脂過少則會(huì)影響軸承的正常潤(rùn)滑，這兩種情況都將使軸承的溫升較高，如

9、果溫度過高會(huì)引起潤(rùn)滑脂的分解，不利于軸承的運(yùn)行。給機(jī)組的軸承加注潤(rùn)滑脂：給機(jī)組的軸承加注潤(rùn)滑脂： 滾動(dòng)軸承應(yīng)在累計(jì)使用2000h時(shí)后，更換潤(rùn)滑脂，鑒于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)，每隔半年加一次潤(rùn)滑脂。NdFeB永磁體永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定軸定軸線圈線圈鐵芯鐵芯 永磁體勵(lì)磁 非滿載狀態(tài)下效率高 結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕 被動(dòng)冷卻系統(tǒng) 冷卻性能好 一體化軸承概念 不另外需要軸承 外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子結(jié)構(gòu) 磁通密度大, 不會(huì)退磁軸承軸承定子定子輸出功率: 1500 kW定子電壓: 690 V額定轉(zhuǎn)速: 17.3 rpm;極對(duì)數(shù): p=44冷卻方式: 被動(dòng)風(fēng)冷防護(hù)等級(jí): IP 23絕緣等級(jí): F預(yù)彎浸漆繞組定子尺寸: D 5

10、m, L 1.5 m磁鋼磁鋼鐵心鐵心繞組繞組風(fēng)風(fēng)定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子冷卻風(fēng)道冷卻風(fēng)道兩套3相繞組互差30度電角度;由此帶來的優(yōu)勢(shì)：可以消去5次、7次諧波電流,提高發(fā)電機(jī)效率,降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；自然空氣冷卻方式：冷空氣通過風(fēng)道直接吹到疊片上，風(fēng)速增加,風(fēng)機(jī)的輸出功率增加 ,溫度隨之升高。而同時(shí)風(fēng)道內(nèi)冷空氣的流速也會(huì)增加，冷卻效果好。外轉(zhuǎn)子及磁鋼定子繞組冷卻風(fēng)道冷風(fēng)熱風(fēng)冷卻風(fēng)道電機(jī)導(dǎo)流罩維護(hù)人孔發(fā)電機(jī)主軸機(jī)艙部分機(jī)艙部分機(jī)艙罩殼測(cè)風(fēng)支架開關(guān)柜底座機(jī)艙柜偏航驅(qū)動(dòng)偏航軸承及剎車閘機(jī)艙底板潤(rùn)滑站液壓站偏航閘12345偏航機(jī)械系統(tǒng)偏航機(jī)械系統(tǒng)1偏航電機(jī) 2偏航減速器3偏航軸承4偏航剎車盤 5偏航制動(dòng)器 主要包括3

11、個(gè)偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、一個(gè)經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的帶外齒圈的四點(diǎn)接觸球式軸承( 即偏航軸承）、偏航保護(hù)以及一套偏航剎車機(jī)構(gòu)組成。偏航剎車分為兩部分。一為與偏航電機(jī)軸直接相連的電磁剎車，另一為偏航制動(dòng)器。為保證偏航小齒輪與外齒圈的嚙合良好，其嚙合間隙t 應(yīng)為0.5mmt0.9mm。這個(gè)間隙在組裝時(shí)已經(jīng)調(diào)整好，在試運(yùn)轉(zhuǎn)或更換偏航零部件后，應(yīng)對(duì)偏航齒輪嚙合間隙進(jìn)行檢查，如果不合適，可通過轉(zhuǎn)動(dòng)與底座面接觸的偏航減速器偏心盤進(jìn)行調(diào)整。 通過碾壓鉛絲（或保通過碾壓鉛絲（或保險(xiǎn)絲）的方法可以測(cè)量嚙險(xiǎn)絲）的方法可以測(cè)量嚙合間隙。合間隙。 偏航電機(jī) 是多極電機(jī)，電壓等級(jí)為400V，內(nèi)部繞組接線為星形。電機(jī)的軸末端裝有一個(gè)電磁剎車

12、裝置，用于在偏航停止時(shí)使電機(jī)鎖定，從而將偏航傳動(dòng)鎖定。附加的電磁剎車手動(dòng)釋放裝置，在需要時(shí)可將手柄抬起剎車釋放。偏航軸承偏航軸承偏航軸承的縱剖圖偏航軸承的縱剖圖 偏航軸承采用“零游隙”設(shè)計(jì)的四點(diǎn)接觸球軸承，以增加整機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，增強(qiáng)抗沖擊載荷能力。偏航液壓制動(dòng)器 為液壓盤式壓力閘，由液壓系統(tǒng)提供約140160bar的壓力，使剎車片緊壓在剎車盤上，提供足夠的制動(dòng)力。偏航時(shí)，液壓釋放但保持24bar的余壓，這樣一來，偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩，大大減少風(fēng)機(jī)在偏航過程中的沖擊載荷。偏航剎車盤是一個(gè)固定在偏航軸承上的圓環(huán)。摩擦片 偏航制動(dòng)器在使用后，需定期檢查偏航制動(dòng)器的摩擦片厚度，當(dāng)摩擦片厚

13、度為2mm 左右時(shí)，需要更換新的摩擦片。偏航系統(tǒng)的自動(dòng)潤(rùn)滑部分偏航系統(tǒng)的自動(dòng)潤(rùn)滑部分自動(dòng)加脂器、齒潤(rùn)滑器及遞進(jìn)式分配器自動(dòng)加脂器、齒潤(rùn)滑器及遞進(jìn)式分配器偏航剎車盤偏航剎車盤 它是一個(gè)固定在偏航軸承上的圓環(huán)板，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中，有可能液壓油滴落到剎車盤上。油的存在會(huì)降低摩擦系數(shù)使剎摩擦片失去功效，同時(shí)由于剎車盤上摩擦片粉末的存在,在偏航過程當(dāng)中會(huì)形成油脂粘力破壞摩擦片造成的風(fēng)機(jī)振動(dòng)和噪音，對(duì)風(fēng)機(jī)有很大的影響；應(yīng)及時(shí)擦除，然后用清潔劑與水的混合液將其擦拭干凈。螺栓的安裝與使用螺栓的安裝與使用螺栓與墊片的配合使用的方式螺栓的緊固螺栓的緊固1、高強(qiáng)度螺栓需要定期進(jìn)行檢查加固。如果沒有特別指定，應(yīng)抽檢5

14、%的螺栓（最少一個(gè)）。2、如果發(fā)現(xiàn)有螺栓松動(dòng)，應(yīng)將其緊固到規(guī)定力矩；同時(shí)需要進(jìn)一步檢查所有螺栓。3、對(duì)螺栓進(jìn)行緊固時(shí)，環(huán)境溫度應(yīng)大于-5；否則只能緊固額定力矩的80%，在環(huán)境溫度高于-5時(shí)補(bǔ)上剩余的20%力矩。4、扭矩扳手在使用前需要經(jīng)過校驗(yàn)。（注意：校驗(yàn)是非常重要的事情，不可忽注意：校驗(yàn)是非常重要的事情，不可忽視。視。）5、扭矩扳手使用后復(fù)位。機(jī)組的倒塌事故（材料的不合格及不良的安裝、維護(hù)）機(jī)組的倒塌事故（材料的不合格及不良的安裝、維護(hù)）倒塌的風(fēng)機(jī)通過了240小時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間才兩個(gè)月左右，運(yùn)行期間沒有按照要求進(jìn)行塔筒螺栓的力矩檢查和維護(hù)。據(jù)風(fēng)電內(nèi)部專家透露，風(fēng)機(jī)倒塌事件的原因主要

15、有如下兩個(gè)： 1）檢測(cè)公司對(duì)塔筒的法蘭材料進(jìn)行了檢測(cè)，檢驗(yàn)的結(jié)果是法蘭的低溫沖擊韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)標(biāo)的要求。 2）風(fēng)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)施工單位對(duì)螺栓力矩沒有按照施工要求進(jìn)行，機(jī)組的塔筒連接螺栓大部分存在力矩不足的問題，有些螺栓用手就可以擰動(dòng)。損壞的齒輪箱和發(fā)電機(jī)底法蘭嚴(yán)重?fù)p壞主軸套斷裂2006年臺(tái)風(fēng)過后蒼南風(fēng)電場(chǎng)一臺(tái)機(jī)組的慘象大唐左云風(fēng)機(jī)倒塌事件后，對(duì)其它機(jī)組進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)的常用的常用的8.8級(jí)的螺栓力矩性能表級(jí)的螺栓力矩性能表廢棄油品的處理廢棄油品的處理 潤(rùn)滑油或液壓油中含有對(duì)人體有害的成分，應(yīng)及時(shí)清洗粘在您皮膚上的油污。對(duì)于沾有油污的布要洗干凈或妥善地處理掉。 不要將舊油倒到垃圾桶里、地上、溝里或河流、湖泊等處，這樣會(huì)嚴(yán)重威脅環(huán)境。應(yīng)將其集中