风力发电齿轮箱机械设计存在的问题及应对策略探究

风力发电齿轮箱机械设计存在的问题及应对策略探究

Summary：风力发电机的关键元件是风速增速齿轮，它位于转子和发电机之间，将风力通过转子转动产生的动力传递给发电机发电，同时将风力发电低输入转速的转子，以满足发电要求，机器所需的转速。因此，风力发电齿轮箱箱是一种低速、重载、增速齿轮，在变载荷条件下运行，载荷方向不规则变化，阵风冲击强。Keys：风力发电；齿轮箱机械设计；补救措施齿轮箱是风力发电机组的重要组成部分，它可以使风轮在风的影响下快速旋转，完成风能与电能的转换。但在风电运行实践中，自然界中的风能不足以满足发电机的实际需要，需要借助一对齿轮来进一步提高风轮的转速。目前，在我国，风电齿轮箱主要位于塔顶，放置空间很小，维修难度较大。因此，有关部门必须不断优化风电场齿轮箱的机械设计，进一步降低发生故障的可能性，为风能发电的有效发展奠定坚实的基础。1风力发电机机械传动设计中的问题1.1相关技术比较老旧在科技飞速发展的现代社会，风电齿轮箱的机械设计不断优化。但由于各种因素的影响，我国的风电齿轮箱设计研究并没有跟上时代的潮流，其总体的设计方法和设计理念都比较落后，所以市场上还存在较大的问题。.风电齿轮箱的质量。此外，我国风电传动的机械设计很多部分主要依赖国外进口，我国对核技术的掌握程度仍有待提高。同时，风力发电机组通常位于山区、沙漠、海滩等地区，气候环境往往恶劣，容易发生自然灾害，这也对风力发电机组齿轮箱的整体质量提出了更高的要求。1.2变速箱传动可靠性不高风电传输对风力发电效果的影响非常大，其整体内部结构非常复杂，对机械设计的一般要求也比较高。但就目前风电齿轮箱的运行状态而言，其装置的可靠性还需进一步提高。我国风电传动可靠性低的重要原因可以分为以下几点：一是我国对风电传动系统的研究比较不完善，对其设计的普遍认识不是很强；在风电齿轮箱动力学研究中，对负载平衡机制的深入研究严重不足。这些原因都极大地影响了风电齿轮箱的整体质量，会造成断齿、断轴、漏油、温度过高等不良现象，给风力发电的正常运行造成巨大障碍。1.3缺乏丰富的基础规划风电齿轮箱长期使用后，会进一步增加齿轮箱意外开关和停机的概率，极大地影响齿轮箱的正常运行。针对这种情况，许多国家积极参与基础设计工作，为传动优化提供通用有效的设计信息、设计方法和设计产品。但在我国风力发电的工作实践中，相关部门对基础设计仍缺乏全面认识，导致很多试验工作无法有效推进，因此我国仍无法突破短期内风电齿轮箱设计难，这也是为什么我国的风资源不能最大化的原因。1.4项目标准化问题风轮的机械结构必须符合一定的标准，设计标准直接影响风轮机械结构的质量和风轮的生产成本。风轮机械结构标准主要包括风轮结构、风轮性能、风轮检验标准等。先进的风轮机械设计标准，可以缩短风轮的设计周期，降低风轮的制造成本，保证风轮的制造质量。但是，现行的风轮设计标准存在一些问题，设计标准的措辞忽略了风轮的设计和性能，难以达到降低风轮生产成本和设计周期的目的。2风力发电齿轮箱机械设计的对策2.1提高齿轮箱的设计水平在我国风电生产的工作实践中，齿轮箱的设计技术和设计元素大部分依赖国外进口，但由于地理环境和安装水平的差异，我国风电齿轮箱的使用不是很乐观。考虑到这种情况，我国必须继续加强风电齿轮箱研究，使我国齿轮箱的设计水平进一步提高，制造出符合我国实际情况的风电齿轮箱等。提高我国风力发电效率。缓解我国能源短缺问题。同时，我国还应结合自身的设计情况和国际先进的设计技术和设计理念，搭建科学合理的研发平台，有效解决风力发电过程中齿轮箱故障。另外，风电齿轮箱的设计过程需要比较大的资金和人才。因此，我国相关部门必须不断加大对风电齿轮箱设计的资金投入，不断采用先进的设计理念和设计能力。为风电齿轮箱的顺利设计奠定了坚实的基础。2.2优化变速箱的可靠性风电齿轮箱的可靠性与齿轮箱的使用寿命有着直接的关系，因此工作人员必须深入分析齿轮箱故障的根本原因，才能结合当前先进的技术研究和大量的数据分析用于持续优化。在此过程中，人员应继续加大对风电齿轮箱和支撑轴承设计的研究，实时记录必要的设计信息和设计方法，为风电齿轮箱的优化提供坚实的基础。同时，工作人员要切实解决风电齿轮箱运行过程中漏油、噪音大、密封不良等诸多问题，开展风电齿轮箱可靠性试验分析，使风电涡轮发电机可以控制变速箱。更全面地了解过程中可能出现的问题，从而有效提高风电生产的实际效率。目前风电机组的可靠性分析主要包括强度分析、疲劳分析、稳定性分析、变形极限分析和动力分析等，为后续风电机组的优化提供了良好的数据支持。2.3确认变速箱维修确保风电齿轮箱的正常运行，进一步减少风电齿轮箱故障造成的经济损失。有关部门要切实加强风电齿轮箱的日常维护保养，及时发现使用过程中出现的安全隐患，进一步提高其使用寿命。在此过程中，工作人员应定期清理风机齿轮表面，检查箱体和润滑管有无泄漏和松动，检查箱体底部放油阀有无泄漏和松动；检查油尺。检查油位和油色是否正常；检查各输电线路有无磨损，检查机组运行过程中是否有异常噪音。同时，工作人员要定期更换变速箱的滤油器，定期收集油液，定期监测变速箱的振动情况，这样才能保证变速箱的正常运行。4未来发展在一般设计阶段，为满足可靠性和使用寿命要求，应对齿轮图进行比较和优化，以获得最小的体积和最小的重量；运行可靠，维护方便；产品质量应在制造过程的每一个环节得到保证；运行过程中应实时监测齿轮运行状况（轴承温度、振动、油温及质量变化等），并按规范进行日常维护。与进口齿轮箱相比，价格差异太大，市场价格偏低，齿轮箱生产企业承担的风险更大，不利于提高产品可靠性，不利于行业的快速发展，也不利于企业研发资金的投入。无论设备投资大，市场风险高，都有抢购的趋势。目前，我国对大型风齿轮的设计和生产技术还没有系统深入的研究，现场运维经验和基础数据、定位、设备指标低、可靠性不高这些因素制约了我国能源风电的快速发展。相信在2-3年内，我国风电箱的设计和生产水平将有明显提高，这将改变MW以上风电设备的定位。结束语风能可以有效缓解当前全球能源紧缺问题，因此在不同国家得到广泛应用，有效推动了风力发电机组的快速发展。但是，在我国从事风能工作的实践中，机械齿轮箱的设计还存在较大的问题，这在很大程度上限制了我国风能的快速发展。针对这种情况，有关部门要结合我国风能发展状况和国际先进技术水平，继续加强风电齿轮箱的设计研究，有效优化风电齿轮箱的可靠性，开展风电齿轮箱研究。定期检修维护将进一步优化风电场齿轮运行状况，为我国风能快速发展奠定坚实基础。Reference[1]丁明,王冬君,韩平平,贺敬,胡腾华.风力发电传动系统通用化建模方法研究[J].电网技术,2013,37(10):2881-2887.[2]沈艳霞,李帆.风力发电系统故障诊断方法综述[J].控制工程,2013,20(05):789-795.[3]肖雅丽,方瑞明,李文彭.双馈感应风力发电系统状态