風(fēng)力發(fā)電齒輪箱國(guó)產(chǎn)化的材料、工藝和結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、由于化石能源短缺日趨嚴(yán)重和環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)，風(fēng)能具備可持續(xù)性和清潔性，所以近年來(lái)世界風(fēng)力發(fā)電高速發(fā)展，我國(guó)自八十年代開(kāi)始大功率風(fēng)力發(fā)電技術(shù)引進(jìn)以來(lái)，從歐美等多個(gè)國(guó)家進(jìn)口了數(shù)百套機(jī)組，國(guó)產(chǎn)化工作取得了重大成果。但前期的國(guó)產(chǎn)化機(jī)組經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，也暴露了一些問(wèn)題，如增速箱的可靠性較差，大部分齒輪箱運(yùn)行不足三年均由于齒輪、軸、軸承等關(guān)鍵件的失效導(dǎo)致停機(jī)大修，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)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(guó)內(nèi)國(guó)外

2、的風(fēng)況不同。 2、國(guó)內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)的使用保養(yǎng)水平較差。 3、國(guó)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(jìn)口齒輪箱和前期國(guó)產(chǎn)化(測(cè)繪)齒輪箱不適合我國(guó)國(guó)情。 本文簡(jiǎn)要介紹了風(fēng)能的特點(diǎn)和現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，比較了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的特點(diǎn)，并對(duì)引進(jìn)的和前期國(guó)產(chǎn)齒輪箱的失效進(jìn)行較詳細(xì)的分析和計(jì)算，總結(jié)了一些共性的原因，如齒輪箱潤(rùn)滑不良問(wèn)題，風(fēng)電機(jī)組在緊急制動(dòng)過(guò)程中和制動(dòng)后風(fēng)輪的擺

3、動(dòng)對(duì)齒輪和軸都產(chǎn)生過(guò)載作用，一方面分析了制造過(guò)程對(duì)齒輪壽命和可靠性的影響，并針對(duì)工廠的實(shí)際情況，對(duì)原材料和主要工藝過(guò)程進(jìn)行了設(shè)計(jì)；另一方面在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上提出改進(jìn)方案。 在一定的設(shè)計(jì)和使用條件下，齒輪的壽命是由原材料和工藝過(guò)程決定的，國(guó)產(chǎn)化改變了材料和工藝過(guò)程，我國(guó)風(fēng)電齒輪箱的使用工況與國(guó)外不盡相同，因此光靠測(cè)繪和模仿不能解決可靠性的問(wèn)題，應(yīng)該從結(jié)構(gòu)實(shí)設(shè)計(jì)的完善和制造工藝水平的提高上解決可靠性問(wèn)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(shè)計(jì)、計(jì)算過(guò)程中要根據(jù)各自的制造、管理水平進(jìn)行，不能完全按國(guó)外的要求進(jìn)行，在計(jì)算過(guò)程中，要對(duì)國(guó)標(biāo)或其他計(jì)算公式進(jìn)行修正。 通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外風(fēng)電齒輪箱的使用條件，設(shè)計(jì)、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(jì)和相似性原理，采用反求工程，對(duì)齒輪的彎曲疲勞和接觸疲勞強(qiáng)度做了分析，使這些數(shù)據(jù)應(yīng)用在風(fēng)電增速箱國(guó)產(chǎn)化過(guò)程中，提高其計(jì)算可靠性，使產(chǎn)品適應(yīng)中國(guó)市場(chǎng)和