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1、风力发电机的总体认识金风S43/600风力发电机组上使用SWC型整体叉头十字轴万向联轴器风机总体介绍第一节概述本章均以金风S43/600型风机为例风机型号金风S43/600的寄义：金风为公司品牌；S是Stall(掉速)的减写，表示该机型是掉速调治功率模式；43代表风机的叶轮直径为43m，600是指风机的额定功率是600kW金风S43/600风力发电机组是国产风机的典范之所以恁地说不仅仅因为它是国度九五重点科技攻关项目的优秀成果，同时也是因为：在引进克化吸收国外先进设计生产技术的基础上，集成应用了多年来海内外成长完善的风力发电技术，整体技术成熟可靠，更适合神州的国情具备如次特点：简单、成熟、可靠
2、，安全，人性化的设计金风S43/600风力发电机组其总体方案采用丹麦成熟的设计理念：水平轴，三叶片，优势向主动对风，定桨掉速功率调治，双速异步发电机并网运行风机由计较机控制运行，数据自动收罗处置惩罚，自动运行并可远程监控金风S43/600风力发电机组具备可靠的安全包管，上限保障人员和设备的安全为基础来构建风机的安全体系互相自力的三个叶尖刹车和两个机械高速闸能在最恶劣的前提下包管风机最终能安全地停止运转金风S43/600风力发电机组的塔架内部附件齐全，机舱内部宽敞，在零器件的安插上尽量节省空间，在设计时尽可能考虑了运行人员的方便性金风S43/600风力发电机组的技术指标如次：机型：掉速型、带叶尖
3、气动刹车、优势向、三叶片额定功率：125/600kW风轮直径：43m轮心中心高：40m,50m(根据塔架高度)起动风速：3m/s额定风速：15m/s(与气候前提有关)停机风速：24m/s(10分钟)最大抗风：70m/s(3秒)最大风能利用系数：CPmax0.4控制体系：计较机控制，可远程监控事情生存的年限：20年事情环境温度：-2045(普通型)-3045(寒带型)噪声：50dB(A)(距机组150m处)第二节图纸(外形尺寸、重量)一.整机外形图塔架上段重量约9680kg塔架中段重量约16250kg塔架下段重量约19570kg机舱重量约23000kg叶轮重量约13000kg二.机舱各零器件分布
4、图1.布局简图1.导流罩2.叶轮3.机舱4.增速箱5.高速机械刹车6.连轴器及安全聚散器7.油散热装置8.发电机9.风速仪、风向标10.提升机11.发电机弹性支撑12.TB1控制器13.液压站14.偏航轴承15.偏航刹车16.偏航驱动17.塔架18.机舱底板19.齿轮箱弹性支撑2.事情道理：风力发电机是将风能转换成电能的装置，叶轮在风的效用下旋转，叶轮与齿轮箱钢性联接，叶轮换速通过齿轮箱增速后，转速达到发电机的额定转速，通过联轴器与安全聚散器与发电机联接，带动发电机旋转，发电机通过变压器与电网联接如次图风力发电机事情道理简图三.控制体系排布图第七章传动体系传动体系包括叶轮、增速齿轮箱、万向连轴
5、器、安全聚散器及发电机等第一节叶轮一.叶片性能介绍：叶片的主要布局如图所示：叶片内部有两根U型梁，从叶根贯穿到叶尖形成叶片的主梁，上、下两半固定在主梁上，整体形成自支撑布局；叶根预埋有高强度内螺纹螺栓，便于与轮心用螺栓连接壳体、梁和叶根是由玻璃纤维聚酯制成，主要的强度性能已经通过测试预埋螺栓是由Cr/Mo钢制造叶尖闸部门运念头构由环氧碳纤维制成叶尖扰流器位于叶尖，长2687毫米，固定在碳/环氧树酯轴上在风机运行时期，叶尖由置于叶根处的液压缸通过一个不锈钢丝绳与叶尖连接，将叶尖保持在正常运行位置叶尖刹车动作时，液压压力被释放，由于离心思的效用，使叶尖轴向位移大约180毫米后打开叶尖甩开时，由一个
6、花键轴导向旋转大约74角液压油回路联接了一个限流阀，因此叶尖在展开时受到阻尼，使叶尖的机械部门不致受损叶片截面图NACA634和FFAW3系列翼型已经被证明是高效、对脏物敏锐性较低的优良翼型，同时具备良好的掉速性能，纯粹能满足功率控制的需要每个叶片都举行了均衡试验，一组三个叶片，叶根和叶尖重量的公役都在规定的范围内，不能互换二.叶尖1.叶尖闸布局花键轴(008705)的轴端预埋在叶尖内，花键端与叶片内的导向块(128201)配装，在叶尖释放或者回位时导向；花键轴结尾与钢丝绳(128901)连接，钢丝绳另一端与液压缸(127901)配接，提供叶尖闸动作的动力，或者在叶片转速升高时将压力传递到液压
7、体系，钢丝绳套装在PVC管(009501)内叶片上有2个尼龙圆锥体(064801)，在运行述态时，导入两个叶尖的母锥中定位当叶尖释放时由导向块(内螺纹)(126201)导向，小弹簧(128401)包管导向块孕育发生轴向位移大约26mm，确保尼龙圆锥体(064801)与母锥的配合；大弹簧(128701)提供叶尖释放的动力2.叶尖功效在正常运行述态下，叶尖通过效用在钢丝绳上的液压张力与叶片对齐，与叶片成为一个整体，并不变地包管在运行位置在过速状态下，离心思通过钢丝绳使液压缸上压力增加，导致储压罐(20)压力升高；当压力跨越11.3的设定值时，11.3发信号停机；当压力跨越防爆膜的设定值时，防爆膜被
8、冲开，体系泄压，叶尖闸动作停机当液压体系压力降落时，叶尖的液压压力减小，叶片在离心思和弹簧机构的共同效用下，叶尖被甩出并沿转轴旋转大约74度，孕育发生阻尼力矩，从面使叶轮的转速迅速降落三.掉速贴条由于叶片在使用过程当中，风速跨越1718m/s(掉速区特殊情况孕育发生挥动标的目的的振动，容易使叶片后缘损坏，为防止这种有害的叶片振动，叶片一般配置有掉速贴条，掉速贴条是截面为三角学形的长条，粘贴在叶片的前缘点，位置在叶尖扰流器之后它的机理是增加叶片的气动阻尼，使振动的发生点从1718m/s延来晚25m/s之后，即运行风速之外同时，金风s43/600风力发电机组还采用了TAC84振动监测仪举行控制，防
9、止这种振动对叶片孕育发生粉碎掉速贴条的不利之处是减低了整机的出力，但可以通过增大叶片安装角的办法来填补凡是安装角需增加0.51四.布局阻尼风力发电机组在运行时，叶片处于非定常流场中，会受到较为复杂的气动载荷，另外，在低温环境(-20)前提下，由于叶片自身布局阻尼降落，此时叶片运行在掉速区时，气动阻尼不不变，可能会发生随机振动现象，这种振动是有害时，会对叶片和机组孕育发生不利影响，严重特殊情况损坏叶片为了削减这种振动，在叶片内部设计有附加布局阻尼，它是一种粘弹性材料，效用是增加叶片的布局阻尼，吸收振动能量由于这种布局阻尼是在叶片原有布局上设计的，不影响叶片的布局强度，而且生存的年限与叶片相同五.
10、涡电流发生器为提高风机的出力，金风S43/600kw风力发电机组叶片配置有涡电流发生器，如次图所示：涡电流发生器是一些小的三角学翅片,安装在叶片违风侧的入流端,并相互之间有一定的角度摆列是当风经过时,在其后端会孕育发生旋涡,在叶片出流端,旋涡之间相互效用变成统一的标的目的,削减了效用在叶片上的阻力,防止了掉速的过早发生涡电流发生器在415m/s风速段增加了叶片的气动阻力,但915m/s风速段的正面影响更大,能提高风机年产量约46%六.防雷掩护风力机的轮心高度一般都在40米高，叶片的高度跨越60米，很容易遭到雷电的袭击风力发电机组特别是叶片需要大好的防雷掩护叶片采用内置式的雷电接闪器见下图：这种
11、防雷装置经过试验室测定：可禁受1600KV的雷击电压和200KA的电流该装置简单精巧，与叶片的生存的年限一样如果需要，可以很方便的改换七.轮心和延长节轮心为固定式布局，轮心、延长节和叶片之间为钢性连接轮心为传统的三岔管形式，铸造布局大好地包管了曲面过渡，在手孔的四周采纳加厚的凸缘，制止应力集中的粉碎延长节使风轮的直径增大，从而提高吸收的风能，但保持了较低的成本第二节：齿轮箱一、齿轮箱的布局：金风S43/600风力发电机组的齿轮箱是一个针对风力发电而专门设计的三级增速齿轮箱，它由一级大扭矩的行星齿轮副和两级平行轴斜齿轮副构成主轴通过两个遐龄命、高强度的球面轴承固定在齿轮箱前箱体上，主轴由优制铬钼
12、合金整体锻造，与齿轮传动部门通过鼓形花键联接1、齿轮箱的布局如图所示：对应的布局简图：齿轮箱传动简图2.主要技术参数：额定输入功率：645kW额定输入转速：26.8RPM额定输出转速：1517RPM速比：56.6效率：97%旋转标的目的(面临桨叶)：顺时针环境温度：-4040事情温度：80噪声：85dB(A)振动：30m齿轮箱重量：10000kg 3.润滑品的选用由于风机的使用生存的年限是20年，作为风力发电机的主要器件，润滑对齿轮箱的生存的年限影响很大，根据海内外风机齿轮箱的损坏来看，大多数的损坏都是由于齿轮和轴承的润滑不当造成的因此润滑品的选用极为重要1)润滑的主要效用抗磨耗-削减磨耗，削
13、减阻力，好的润滑品在齿轮牙齿咬紧过程当中容易形成一层匀称的油膜，齿轮与齿轮间通过油膜接触，而不是刚性接触，油膜削减了齿轮啮应时的磨擦和牙齿咬紧阻力冷却：齿轮箱在运转过程当中会孕育发生大量的热能，这些个热能如果不及时带走，温度上升到一定程度会引起齿轮烧结，润滑通过在齿轮牙齿咬紧过程当中与齿箱外部循环带走大量的热能，从而包管齿轮箱的正常运转清洁：润滑的清洁度对齿轮和轴承的使用生存的年限也长短常重要的抗腐蚀/防锈2)润滑品的选用原则主要从以下几个方面考虑：载荷：载荷与润滑的粘度有关一般来说，载荷大选用粘度较大的润滑，载荷较大时，高粘度的润滑可以缓和冲突牙齿咬紧过程的效用力速率：速率与润滑的粘度有关一
14、般来说，高速运转的设备选用粘度较小的润滑，粘度较小的润滑在运转时阻力较小运行温度：众所周知，润滑的粘度随着温度的升高而减低，因此在选用润滑时要根据设备的运行温度，选择合适粘度的润滑其他运行环境风机的运行工况广泛的温度范围：风机的事情环境温度为-20-45(普通型)-30-45(寒带型)水和外来物的污染：风机一般都安装在前提较为苛刻的地方，西北地域严寒，干燥，沙暴大而沿海地域则是多盐雾的气候前提较长的服务期风机运行工况对润滑品的要求较长的润滑使用期良好的氧化不变性好的低温特性微点蚀掩护特性优胜的抗泡性能和抗乳化能力根据以上的选用原则，金风S43/600kw风力发电机组齿轮箱润滑采用如次方案：油品
15、选用Mobilgear齿轮油SHC XMP 320该产品对微点蚀、委顿磨耗具备大好的掩护，高温降解抵抗力较强润滑体式格局：采用强制润滑，润滑由一套自力的泵站提供润滑与同类产品相比，润滑流量加大，提高过淋精度(20m)装有强迫风冷外循环冷却器，可在40的环境下使油的温度保持在65以下以上技术措施，提高了齿轮箱运行的可靠性和安全性，提高了润滑的使用生存的年限4.润滑体系元器件介绍1)齿轮油泵齿轮油泵由一个2.2KW的电机驱动当循环油路压力跨越规定范围时，一个集成旁路体系可以掩护电机防止过载压力控制阀在压力跨越10bar时打开，将吸出的油直接送回油箱技术参数：油泵排量45L/min电压690V频率50HZ电机功率2.2kw防护等级IP 54 2)压力开关紧跟着齿轮油泵出口管路后边的是一个用于安全监控循环润滑体系压力的压力开关制造商设定的开关动作压力为0.2bar不允许转变开关的压力设定值当润滑压力小于或者等于0.2bar时，润滑的压力太低，已无法包管对齿轮箱的正常润滑，这时压力开关动作，计较机拍发指令，齿轮箱停止事情在齿轮箱重新
