齿轮箱部分培训教材

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1、1第 4 章 齿轮箱培训教材4.1 齿轮箱的作用风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，其主要的功能是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。风轮的转速很低，远达不到发电机组的要求，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱。4.2 齿轮箱的结构从上图可以看出，本齿轮箱由如下极大部分组成：（1）传动轴（俗称大轴）：传动轴的作用就是将风轮的动能传递到齿轮机箱的齿轮副。FL1500 风力发电机组齿轮箱最大的特点就是将主轴置于齿轮箱的内部。这样设计可以使风机的结构更为紧凑、减少机舱的体积和重量、有利于对主轴的保护。（2）箱体部分：箱体由三部分组成：前机

2、体、中机体和后机体。齿轮箱的箱体承受来自风轮的作用力和齿轮传动时产生的反作用力,并将力传递到主机架。箱体部分采用 QT400 铸造而成，这种材料具有减震性和易于加工等特点（3）齿轮副：齿轮箱的增速机构齿轮副，采用了两级行星和一级平行轴传动。采用行星机构可以提高速比、减小齿轮箱的体积。24.3 齿轮箱的技术参数传动比: i 104 齿轮箱的轴间角: 4.5 驱动端额定驱动功率: 1,700 kW 额定转矩(在额定速度时): 933 kNm 旋转方向: 顺时针 (迎着风轮的风向) 空转: 0-3 rpm 润滑方式： 飞溅润滑+压力润滑输出端发电机额定速度: 1,810 rpm 发电机速度范围: 1

3、,030-2,040 rpm 运行时最高转速: 大约2分钟为2,200 rpm ，大约10秒钟为2,500 rpm 最大转矩: 25.5 kNm 最大转矩时的横向力: 77.3 kN 最大转矩持续时间: 13 s 最大转矩发生频率: 每年3 次 34.4 齿轮箱的工作过程从上图可知，齿轮箱主轴的前端法兰与风轮相连，风作用到叶片上驱动风轮旋转，风轮带动齿轮箱主轴旋转，从而主轴带动后面的增速机构开始运转。这样齿轮箱就把风轮所吸收的低转速、大扭矩的机械能转化成高转速、小扭矩的机械能传递到齿轮箱的输出轴上。齿轮箱的输出轴通过弹性联轴器与电机轴相连，驱动发电机的转子旋转，将能量输入给发电机。发电机将输入

4、的动能转化成电能并输送到电网上。4.5 齿轮箱与主机架的安装齿轮箱通过加紧法兰和楔块被固定到主机架上。在齿轮箱与于加紧法兰、齿轮箱与主机架之间均有减噪板弹簧。这使齿轮箱和主机架之间没有任何的刚性连4接。这种方式可以最大程度上吸收齿轮箱所产生的震动，减小振动对主机架的影响。4.6 齿轮箱附件4.6.1 转子锁在齿轮箱的前端设有转子锁定装置，当对系统进行检修时可以通过此装置锁定风轮，确保风力发电机处于安全状态。如下图所示,当需要所定风轮时,用手将4.6.2 加热器在齿轮箱的前部和后部分别设有三个加热器。当齿轮箱工作环境温度较低时，为确保齿轮箱内部的润滑油保持在一定的粘度范围，可使用加热器对齿轮箱润

5、滑油进行加热。加热器的开与关是通过系统自动控制的。4.6.3Pt 100齿轮箱上设有三个温度传感器，控制系统可以通过这三个传感器对油温、高速端轴承温度进行时时监控，确保风机的安全。54.6.4 空气过滤器齿轮箱上部设有一个空气过滤器，它可以保证齿轮箱内部的压力稳定。防止外部的杂质进入齿轮箱内部。4.6.5 雷电保护装置齿轮箱前端设有三组雷电保护装置，其作用是将风轮上产生的电流传导到齿轮箱的机体上，通过连接在齿轮箱机体上的接地线将电流倒入大地，保护风机。4.6.6 液位传感器在齿轮箱的后端安有液位传感器。通过这个液位传感器，控制系统可以对齿轮箱内部润滑油的油位进行时时监控，当油位低于系统设定值时

6、，系统会自动发出报警以便添加润滑油。在液位传感器的旁边还设有一个观察器 。通过它可以润滑的状态（如：颜色、油位高度、油质情况等）。64.7 维护与维修维护和检修工作，必须由 DHIDCW 技术人员或接受过DHIDCW 培训并得到 DHIDCW 认可的人员完成。在进行维护和检修工作时，必须携带检修卡齿轮箱 。 检修卡齿轮箱 上的每项内容必须严格进行检修与记录。在进行维护和维修前必须：阅读FL1500 安全手册 。所有操作必须严格遵守 FL1500 安全手册 。如果环境温度低于-20 ，不得进行维护和检修工作。低温型风力发电机, 如果环境温度低于-30 ，不得进行维护和检修工作。如果超过下述的任何

7、一个限定值，必须立即停止工作。不得进行维护和检修工作。1.叶片位于工作位置和顺桨位置之间的任何位置5-分钟 平均值( 平均风速) 10 m/s5-秒 平均值 (阵风速度) 19 m/s2. 叶片位于顺桨位置(当叶轮锁定装置启动时不允许变桨)5-分钟 平均值( 平均风速) 18 m/s5-秒 平均值 (阵风速度) 27 m/s重要提示：对齿轮箱进行任何维护和检修，必须首先使风力发电机停止工作，各制动器处于制动状态并将叶轮锁锁定。如特殊情况，需在风力发电机处于工作状态或齿轮箱处于转动状态下进行维护和检修时（如检查轮齿啮合、噪音、振动等状态时） ，必须确保有人守在紧急开关旁，可随时按下开关，使系统刹

8、车。当处理齿轮箱润滑油或打开任何润滑油蒸汽可能冒出的端盖时，必须穿戴安全面具和手套。当使用合成油时，这一点特别重要，因为它可能有刺激性并且有害。74.7.1 齿轮箱外表检查与维护4.7.1.1 检查齿轮箱表面的防腐涂层是否有脱落现象。如果有，按按厂家提供的说明书及时补上。4.7.1.2 检查齿轮箱表面清洁度。如有污物，用无纤维清洗抹布和 XXXX 清洗剂清理干净。4.7.1.3 检查齿轮箱低速端、高速端、各联结处是否有漏油、渗油现象。严重的渗漏意味着有油从齿轮箱里滴出。这类渗漏表明油的损耗达到了一个需要修理程度。请立即与 DHIDCW 的售后服务部门联系。4.7.2 齿轮箱中所有紧固件维护与维

9、修4.7.2.1 螺栓 50用液压扳手 HYTORC 8XLT 以规定的力矩 4610Nm，检查用于将夹紧法兰固定到主机架上的螺栓 50（M48x440，XX 级） 。a） 如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于 20，说明预紧力仍在限度以内。b） 如果螺母能被旋转，且旋转角超过 20,那么，就必须把螺母彻夜松开，并用液压扳手 HYTORC 8XLT 以规定的力矩 4610Nm 重新把紧。每检查完一个，用笔在螺栓头处做一个圆圈记号，共 30 个。主机架齿轮箱夹紧法兰螺栓 504.7.2.2 螺栓 52用液压扳手 HYTORC 8XLT 以规定的力矩 1730Nm，检查用于将楔块固定到加紧法兰上的螺

10、栓 52（M30180，10.9 级） 。8a） 如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于 20，说明预紧力仍在限度以内。b） 如果螺母能被旋转，且旋转角超过 20，那么，就必须把螺母彻夜松开，并用液压扳手 HYTORC 8XLT 以规定的力矩 1730Nm 重新把紧。每检查完一个，用笔在螺栓头处做一个圆圈记号，共 28 个。 。4.7.2.3 螺栓 50用液压扳手 HYTORC LT 以规定的力矩 7730Nm，检查用于将楔块安装到主机架上的螺栓 50（M48x440）.a） 如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于 20，说明预紧力仍在限度以内。b） 如果螺母能被旋转，且旋转角超过 20，那么，就必须

11、把螺母彻夜松开，并用液压扳手 HYTORC LT 以规定的力矩 7730Nm 重新把紧。每检查完一个，用笔在螺栓头处做一个圆圈记号，共 14 个。1 夹紧法兰2 楔块3 主机架50 螺栓（M48x440）51 垫圈（48）52 螺栓（M30x180）53 垫圈（30）4.2.2.4 螺栓 32用力矩扳手（20-200Nm）以规定的力矩 45Nm，紧固用于减速器法兰上固定接触环组件（36）的螺栓 32(M10x30)。a） 如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于 20，说明预紧力仍在限度以内。b） 如果螺母能被旋转，且旋转角超过 20，那么，就必须把螺母彻夜松开，用力矩扳手（20-200Nm）以规定

12、的力矩 45Nm 重新把紧。每检查完一个，用笔在螺栓头处做一个圆圈记号，共 4 个。7.7.5 螺栓 32用力矩扳手（20-200Nm）以规定的力矩 45Nm，紧固固定避雷板 5 的螺栓32(M10x30)。9a） 如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于 20，说明预紧力仍在限度以内。b） 如果螺母能被旋转，且旋转角超过 20，那么，就必须把螺母彻夜松开，用力矩扳手（20-200Nm）以规定的力矩 45Nm 重新把紧。每检查完一个，用笔在螺栓头处做一个圆圈记号，共三个避雷板， 6个螺栓。1 齿轮箱5 避雷板32 螺栓 32（M12x20）33 垫圈4.2.3.6 紧固转子锁装置用力矩扳手（20-2

13、00Nm）以规定的力矩 45Nm，紧固转子锁装置螺栓32(M10x30)。用力矩扳手（20-200Nm）以规定的力矩 190Nm，紧固转子锁装置螺栓（30）（M16x50） 。a） 如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于 20，说明预紧力仍在限度以内。b） 如果螺母能被旋转，且旋转角超过 20，那么，就必须把螺母彻夜松开，用力矩扳手（20-200Nm）以规定的力矩 45Nm 重新把紧。每检查完一个，用笔在螺栓头处做一个圆圈记号。用手拖动把手，察看定位销是否能够在孔中往复运动，以锁定转子。4.7.3 齿轮箱中润滑油维护与维修4.2.3.1 检查润滑冷却油油位通过油位指示器观察时应先将风力机停止运行等

14、待一段时间（时间20 分钟） ，使的油温降下来（油温50C） ，再检查油位，只有这样检查的油位才是真实的油位。如果缺少润滑油应立即补足（齿轮箱共需要 600L 润滑油） 。齿轮箱的油位应给从观察孔能够看到。104.7.3.2 齿轮箱油样采集取油样品时应先将风力机停止运行等待一段时间（时间20 分钟） ，使的油温降下来（油温50C） ，用叶轮锁锁定叶轮并按下紧急刹车，通过齿轮箱底部排油阀放出，在取样前，应将排油阀及附近清洁干净。并将油先放出约 100ml 后再在取样。取出 200ml 油样（取出的油样要密封保管好） 。取油样品工作完毕后关闭放油阀，用大布擦干净并再次确认放油阀位置没有泄漏。风机正

15、常运行后，每隔 6 个月对齿轮箱油进行一次采样化验。油样送润滑油公司做化验，根据化验结果确定是否需要换油。4.7.3.3 检查齿轮箱润滑油检查油的情况时，应先将风力机停止运行等待一段时间（时间20 分钟） ，使的油温降下来（油温50C） ，再检查油位看颜色是否有变化（更深、黑等等） ，检查它的气味，看它是否闻起来像燃烧退化过。 检查是否有泡沫，泡沫的形状、高度，油的乳白度，泡沫是否只在表面上。4.7.3.4 检查齿轮箱空气过滤器11风机长时间工作后，其上的空气滤清器可能因灰尘、油气或其它物质而导致污染，不能正常工作。取下空气滤过器的上盖，检查其污染情况。如已经污染,必须取下过滤器，用清洗介质对

16、空气过滤器进行处理，除去污染物,然后用压缩空气或类似的东西进行干燥.4.7.4 检查齿轮箱噪音这里的噪音是指风力发电机运行并连接到电网时，由齿轮箱发出的噪音。注意齿轮箱是否有异常的噪音（例如：嘎吱声、卡塔声或其它异常噪音） 。如果发现异常噪音，立即查找原因，排查噪音源。如不能解决问题，请立即与 DHIDCW 的售后服务部门联系。4.7.5 检查齿轮箱振动情况齿轮箱的震动通过减噪装置传递给主机架，在主机架的前面板上装有两个振动传感器，因此系统可以监测齿轮箱的振动情况。如果需要检测齿轮箱本体的振动情况，可以应用手持式测振仪器进行检测。应多点检测，最好检测振动速度。4.7.6 检查轮齿啮合及齿表面情况4.2.6.1 高速端检测首先将视孔盖及其周围清理干净，然后用扳手打开视孔盖。通过视孔盖观查齿轮啮合情况、齿表面情况（齿面疲劳、胶合等） 、目测润滑油油色及杂质情况、腐蚀、