毕业设计-风力发电机组叶轮的装配

1酒泉职业技术学院毕业设计(论文)2摘要 22中国风电.33最新进展 44低风电速风电纳入十二五规划 45电开发将聚焦低风速与近负荷地区 4二、装配的概念 5 5(二)装配前的准备阶段 5(三)装配工作阶段 6 6三、叶轮驱动部件的装配.71主要驱动部件72装配时所用的工具 8四、安装的过程.13五、变桨系统的介绍 致谢 32参考文献 3摘要：是风能发电或者风力发电的简称。属于可再生能源，清洁能源。风力发电是风能利用的重要形式，风能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，大力也是风电产业发展的基础和保障，世界各国纷纷采取激励措施推动本国风电技术装备行业发展，目前，我国风电技术装备行业已经取得较大成绩，金风、华锐等一批代表国际水平的风电装备制造企业是中国风电发展的生力军，据统计2010年末我国风电装机容量跃居世界第一。机械产品的质量最终由装配工作保证。即使有41风电风电：是风能发电或者风力发电的简称。属于可再生能源，清洁能源。风力发电是风能利用的重要形式，风能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，大力也是风电产业发展的基础和保障，世界各国纷纷采取激励措施推动本国风电技术装备行业发展，目前，我国风电技术装备行业已经取得较大成绩，金风、华锐等一批代表国际水平的风电装备制造企业是中国风电发展的生力军，据统计2010年末我国风电装机容量跃居世界第一。2中国风电近年来，我国风电产业发展形势喜人。1986年，我国山东荣成建成了第一个风电场，安装了3台55kW风电机组。自此之后，全国各地陆续建设了一批风电场。图1为2001年以来我国风电装机容量增长率。由图可见，进入21世纪之后，我国风电装机容量持续高增长。截至2007年底，我国共建成158个风电场，累计装机容量达到12500MW,提前两年实现了2010年风电装机10000MW的目标，跃居亚洲第安装，这是目前我国最大单机容量风电机组。此外，通过一系列国家支持计划、科技攻关和技术引进，我国基本掌握了兆瓦级风电机组制造技术，国产设备市场占有率达到了69%,初步形成了生产叶片、齿轮箱、发电机和控制系统等主要部件的产业链尽管我国风电产业发展成绩显著,但也面临诸多问题。我国风力发电起步于20世纪80年代初，主要是满足广大牧民生活用电的要求，研制离网型小型风力发电机单机容量为几十瓦至几百瓦，例如：太原汾西机器厂制造的FD2-150,叶轮直径2米，轮毂高度5.5米，切入风速3米/秒，额定风速7米/秒，额定功率150瓦。并网型风力发电机采取技术引进、消化吸收的技术路线，先后引进了丹麦55千瓦(1986年)和120千瓦失速型风力发电机，在此后的十几年里，并网型风电机组以及相关技术进展缓慢，大多数风电企业的设备及关键技术受制于国外，风电系统人同时，单机容量和风电场规模大幅增大之后，在研发、设计、制造、规划、并5网和电网管理等方面都存在较高难度的技术瓶颈，在目前高速发展(装机容量)的情况之下，急需冷静分析存在的问题，尽力避免出现宏观上、规模化和方向性的失误。为此，本报告着重分析风电技术研发、质量控制以及行业标准三个问题，力图3最新进展根据风电第一纸媒《风能世界》杂志撰文：我国风电装机连续4年翻番，风电装机容量世界排名由2008年的第四名升至第三名。2009年底，全国共建设423个风电场，总容量达2268万千瓦，约占全国发电装机的2.6%。2010年，我国风电规模已经位居世界第一。按照国家风电发展规划，2020年，我国风电装机容量有望达到1.5亿千瓦。截至2009年底，我国风电累计发电量约为516亿千瓦时，按照发电标煤煤耗每千瓦时350克计算，可节约标煤1806万吨，减少二氧化碳排放5562万吨，减少二氧化硫排放28万吨。2010年，我国风电新增装机超过1600万千瓦，累计超过4000万千瓦，“双居”4低风速风电纳入十二五规划低风速风电是指风速在6到8米/秒之间，年利用小时数在2000小时以下的风据了解，目前全国范围内可利用的低风速资源面积约占全国风能资源区的68%,且均接近电网负荷的受端地区。但目前国内的风电开发集中在“三北”、东南沿海等风资源丰富的高风速地区，低风速区的风电开发几乎处于空白。在风能资源较好地区的风电开发受限于并网瓶颈而不断“弃风”的背景下，低风速区风场开发国家电网能源战略与规划研究所所长白建华对中国证券报记者表示，目前国家能源局正在会同相关部门加紧风电接入电网和市场消纳研究，其中就着重提出电网受端省区的低风速风电开发和电网消纳问题。国家将支持在资源不太丰富的地区发展低风速风电场，倡导分散式开发，未来将加大这些低风速地区的风电装机规模目标，作为大基地接入大电网之外的电网开发格局的有效补充，这些省区的发展目标有望从不足10%提高到20%,并鼓励分散接入电网。这意味着，“十二五”规划提出的1亿千瓦风电装机目标中，将有2000万千瓦的份额属于低风速风电开发。5风电开发将聚焦低风速与近负荷地区国内“三北”(西北、东北和华北)地区风电开发已趋于阶段性饱和，限制了我国风电产业的发展。未来我国将不再一味发展大型风电基地目前，国家能源局正在会同相关部门加紧风电接入电网和市场消纳研究，重提出电网受端省区的低风速风电开发和电网消纳问题。可以肯定，未来我国将加6这些省区的发展目标有望从不足10%提高到20%。这意味着，我国“十二五”规划提出的1亿千瓦风电装机目标中，将有至少2000万千瓦的份额属于低风速风电场。据统计，全国范围内可利用的低风速资源面积约占全国风能资源区的68%,而风资源丰富的高风速地区，低风速区风电开发几乎处于空白。由于低风速风区分布广泛，需要风机通过不同的配置，满足特殊环境的使用要求。如满足长江流域的高雷暴和高湿度天气、中南地区的冰冻现象、西南地区(一)装配(1)装配风力发电机组和任何其他机器一样，都是由若干零件和部件总成组成的，部件总成和许多零件按照规定的技术要求，依一定的顺把由齿轮、轴、轴承、箱体等零件装配成齿轮箱，或把机座、端盖、转子、定子等装配成发电机的这类装配过程称为部件装配。风力发电机组的齿轮箱、发电机、液压站、润滑站、控制器等部件一般由专业生产厂商装配生产，主机厂以外构件方式以风力发电的机舱底座为基础件，把包括风轮轴及轴座、齿轮箱、发电机等部件总成部件和零件按一定的技术要求和工艺顺序组合成一台完整的风力发电机组的工艺过程称为总装配。这个过程是风力发电机主机厂的最主要的生产过程。实际上，由于风力发电组结构的特殊性，主机厂的风力发电机总装配过程不可能将尺寸巨大的这是不同于一般机电产品如汽车、内燃机、机床等的特点。7(二),装配前的准备阶段2、准备好装配台架(台车),其他工艺装备、工具量具等；3、按明细表清理零部件，品种数量要齐全，确认拟投入装配的零部件均是经4、确认装配现场所需电、水、油品等能满足需要，现场空间、场地、起重运(三),装配工作阶段(四),装配后期阶段1、调整：是调节零部件间的相对位置、结合松紧程度、配合间隙等，使之协调的操作。如齿轮箱输出轴与发电机轴同心度的调整，刹车摩擦片与刹车盘间隙的行检测3、喷漆、防锈和包装：按要求的标准对零部件进行喷漆，用防锈油对指定部(五),装配方法(1)完全互换法：在装配时，同一个零部件总成任选其中之一，不经任何修配调整既可装入，且都能达到规定的装配要求。这种方法成为完全互换法。他的优点是达到同种零件完全互换，装配简便、生产效率高，能保证规定的生产节奏，便于(2)选配法：这种方法是通过放宽了零部件的制造公差要求，在装配前按照尺寸、重量等参数分组，将同一组内的零件装入机器时，可满足规定的要求。例如风轮叶片，每台机组的三只叶片都按规定的质量要求经分组后打上编号的，编号错乱(3)调整法：是通过调整零部件间的相对关系，达到满足规定要求的方法。前8述的齿侧隙调整，轴的同心度调整，均属于此法。此方法的特点是：在装配时，仅(六).装配组织形式产品的生产规模很大，生产线具有严格规定的节拍，装配对象有顺序的有一个装配工位转移给下一个装配工位，这种转移可以使装配对象的移动，例如在输送带上的移动式装配。也可以是装配对象不动，而装配工移动。这种装配生产线一般称之为流水装配线。为保证流水线上装配工作的连续性，每一个工作位置上完成的装配工需的时间都是相等的或互成倍数的，流水线上广泛采用互换性原则，因此装配装配工从开始到结束完成装配工作。这种方法生产率低，工艺设备利用率低，占地织形式进行流水生产，但由于产品产量较大量生产少，不能用输送带上移动式装配方法，但可采用装配工专业分工，这种方式在生产定型风力发电机生产时采用较多三.叶轮驱动部件的装配变桨电机··额定功率：4.5kW,1500rpm,S260min···额定电压：29V9图1:变桨电机变桨减速器图2:变桨减速器电动扳手电动扳手就是以电源或电池为动力的扳手，是一种拧紧螺栓的工具。主要分电动扳手的应用电动扳手主要应用于钢结构安装行业，专门安装钢结构高强螺栓，高强度螺栓是用来连接钢结构接点的，通常是用螺栓群的方式出现。高强螺栓可分为扭剪型和大六角型两种，国标扭剪型高强螺栓紧再终紧，而且每步都需要有严格的扭矩要求。扭剪型高强螺栓的初紧可使用冲击电动扳手或定扭矩扳手，而终紧必须使用扭剪扳手；大六角高强螺栓的初紧和终紧都必须使用定扭矩扳手.故各种电动扳手就是为各种紧固需要而来的。电动扳手的使用冲击电动扳手主要是初紧螺栓的，它的使用很简单，就是对准螺栓扳动电源开关就行。电动扭剪扳手主要是终紧扭剪型高强螺栓的，它的使用就是对准螺栓扳动电源开关，直到把扭剪型高强螺栓的梅花头打断为止。电动定扭矩扳手既可初紧又可终紧，它的使用是先调节扭矩，再紧固螺栓。电动转角扳手主要也属于定扭矩扳手的一种，它的使用是先调节旋转度数，再紧固螺栓。电动角向扳手是一种专门紧固钢架夹角部位螺栓的电动扳手，它的使用和电动扭剪扳手原理一样。电动扳手的特点一、操作方便。三、价格高。电动扳手技术参数使用高级锂电技术，使用寿命延长400%,并拥有无与伦比的电池使用时间。极为坚固：即使从2米的高度跌落到混凝土地面上，仍可正常作业。12伏可替换锂电池。改进的工具头有利于在狭窄空间作业。空载速率：0-2800转/分钟。额定冲击率：3200次/分钟。锁紧与拆卸螺丝。电动扳手安全操作规程一、电动扳手的检验试验及保养1电动扳手的金属外壳应可靠接地，其外壳应有定期检验试验合格证，并在2检查电动扳手机身安装螺钉紧固情况，若发现螺钉松了，应立即重新扭紧，否则会导致电动扳手故障。3检查手持电动扳手两侧手柄完好，不开裂可破损，安装牢固。1、确认现场所接电源与电动扳手铭牌是否相符。是否接有漏电保护器。2、根据螺帽大小选择匹配的套筒，并妥善安装。3、在送电前确认电动扳手上开关断开状态，否则插头插入电源插座时电动4、若作业场所在远离电源的地点，需延伸线缆时，应使用容量足够，安装合格的延伸线缆。延伸线缆如通过人行过道应高架或做好防止线缆被碾压损坏的6、使用时发现电动机碳火花异常时，应立即停止工作，进行检查处理，排7、站在梯子上工作或高处作业应做好高处坠落措施，梯子应有地面人员扶持。力矩扳手力矩扳手又叫担怎扳王、担力板手、扭矩可调扳手，是扳手的～种，…般分为两类：电动力矩扳手和手动力矩扳手。以下主要介绍电动力矩扳手。力矩扳手最主要特征就是：可以设定扭矩，并且扭矩可调。力矩扳手的应用：为M16、M20、M22、M24四种，现在也有非国标的M27,M30两种；国标大六角高强螺栓为MI6、M20、M22、M24、M27、M30等几种。般的对于高强螺栓的紧固都要先初紧再终紧，而且每步都需要有严格的扭矩要求。大六角高强螺栓的初紧和终紧都必须使用定扭矩扳手。力矩扳手的使用力矩扳手既可初紧又可终紧，它的使用是先调节扭矩，再紧固螺栓。定扭矩电动扳手的特点：力矩扳手选购参数参考1、手柄人体工程学优化设计，握持舒适，大大降低高强度操作时产生的疲劳感。2、双刻度尺，可精确设定扭矩值。所用的吊环为载重量为3T。所用到的螺栓有圆柱头内六角M16将三台变桨减速器用2T3米的吊带用15T的半臂行车吊到指定的工装上，将驱动小齿放在减速器上，在用事先过好丝的压板压在驱动小齿上，用涂好锁固胶的圆柱头内六角M16%90的螺栓紧固。将安装好驱动小齿压板的减速器用3T2米的吊带吊到驱动支架上，再用压条M16的螺栓紧固。将安有减速器的支架翻身。将变桨电机与变桨减速器用6个M12%10,M12%16连接。如图所示一、变桨系统的机械结构控制系统变桨系统使叶片的攻角在一定范围(0度—-90度)变化，以便调节输出而冬季又超发的问题。在低风速段，功率得到优化，能更好的a额定风速以下通过控制发电机的转速使其跟踪风速，这样可以跟踪最优Cp;b额定风速以上通过扭矩控制器及变桨控制器共同作用，使得功额定风速以下阶段：要实现的主要目标就是让叶轮尽可能多的吸收风能。变桨，只需要此时将叶片角度设置为规定的最小桨矩角。额定风速以上阶段：变速控制器(扭矩控制器)和变桨控制器同时发挥作用。HH了时.翅姓电电号言官V变桨控制系统实现风力发电机组的变桨控制，在额定功率以上通过控制叶片桨距角使输出功率保持在额定状态。变桨控制柜主电路采用交流-直流--交流回路，由逆变器为变桨电机供电，变桨电机采用交流异步电机，变桨速率由变桨电机转速每个叶片的变桨控制柜，都配备一套由超级电容组成的备用电源，超级电容储备的能量，在保证变桨控制柜内部电路正常工作的前提下，足以使叶片以7°/s的速率，从0°顺桨到90°。当来白滑环的电网电压掉电时，备用电源直接给变桨控制系统供电，仍可保证整套变桨电控系统正常工作。相比密封铅酸蓄电池作为备用f、体积小，重量轻等优点：变桨电机···额定功率：4.5kW,1500rpm,S260min3.2变桨系统主要部件：1、变桨电机2、旋转编码器4、0°接近开关及