風力發(fā)電齒輪箱國產(chǎn)化的材料、工藝和結(jié)構研究.pdf

1、由于化石能源短缺日趨嚴重和環(huán)保意識的不斷加強，風能具備可持續(xù)性和清潔性，所以近年來世界風力發(fā)電高速發(fā)展，我國自八十年代開始大功率風力發(fā)電技術引進以來，從歐美等多個國家進口了數(shù)百套機組，國產(chǎn)化工作取得了重大成果。但前期的國產(chǎn)化機組經(jīng)過一段時間的運行，也暴露了一些問題，如增速箱的可靠性較差，大部分齒輪箱運行不足三年均由于齒輪、軸、軸承等關鍵件的失效導致停機大修，對風電場和制造商均造成了較大的損失，分析其原因有以下幾種： 1、國內(nèi)國外

2、的風況不同。 2、國內(nèi)風電場的使用保養(yǎng)水平較差。 3、國內(nèi)廠家的原材料、制造和安裝水平較差。 4、以上原因都有。 因此，進口齒輪箱和前期國產(chǎn)化(測繪)齒輪箱不適合我國國情。 本文簡要介紹了風能的特點和現(xiàn)代風力發(fā)電的現(xiàn)狀和技術發(fā)展趨勢，比較了國外同類產(chǎn)品的特點，并對引進的和前期國產(chǎn)齒輪箱的失效進行較詳細的分析和計算，總結(jié)了一些共性的原因，如齒輪箱潤滑不良問題，風電機組在緊急制動過程中和制動后風輪的擺

3、動對齒輪和軸都產(chǎn)生過載作用，一方面分析了制造過程對齒輪壽命和可靠性的影響，并針對工廠的實際情況，對原材料和主要工藝過程進行了設計；另一方面在結(jié)構設計上提出改進方案。 在一定的設計和使用條件下，齒輪的壽命是由原材料和工藝過程決定的，國產(chǎn)化改變了材料和工藝過程，我國風電齒輪箱的使用工況與國外不盡相同，因此光靠測繪和模仿不能解決可靠性的問題，應該從結(jié)構實設計的完善和制造工藝水平的提高上解決可靠性問題，制造工藝水平的提高包括鋼材的質(zhì)量水

4、平，此方面不受齒輪箱制造商的控制，所以齒輪的設計、計算過程中要根據(jù)各自的制造、管理水平進行，不能完全按國外的要求進行，在計算過程中，要對國標或其他計算公式進行修正。 通過對國內(nèi)外風電齒輪箱的使用條件，設計、制造水平的異同分析，利用前期積累大量質(zhì)量控制和失效齒輪箱的分析數(shù)據(jù)，利用數(shù)理統(tǒng)計和相似性原理，采用反求工程，對齒輪的彎曲疲勞和接觸疲勞強度做了分析，使這些數(shù)據(jù)應用在風電增速箱國產(chǎn)化過程中，提高其計算可靠性，使產(chǎn)品適應中國市場和