风力发电机组用橡胶弹性元件技术条件 编制说明

2024年4月《风力发电机组用橡胶弹性元件通用技术条件》修订编制说明标准编制工作组风能作为一种清洁的可再生能源，在我国的蕴量巨大。受全球气候变化、空气污染、能源变革等因素的影响，风电产业获得了快速发展，技术日趋成熟。目前，我国风电产业已经进入了平风力发电机组用橡胶弹性元件通常用于齿轮箱（增速箱）、发电机、控制柜、机舱罩壳等关键部件的支撑与连接，适用于高频减振及弹性缓冲。机组运行过程中，外界环境恶劣，风况载荷力发电机组用橡胶弹性元件通用技术要求》正式发布和实施，对规范各主机厂的技术要求，促进各风电主机厂更加合理的设计与使用弹性元件，提升整个绿色能源行业的健康、可靠发展提供了技术支撑，对于风电领域的发展起到了重要的推动作用。近年来，国内风力发电行业迎来巨变，机型快速迭代，整机技术的进步以及大兆瓦风力发电机组的不断增加，风力发电机组运行环境愈加恶劣、风况载荷多变、加之零部件维护成本高昂等因素影响，对橡胶弹性元件的提出了苛刻的使用和寿命要求。现行标准中的部分内容已无法满足指导生产和使用的需要，急需修订。计划及相关标准外文版计划的通知”的要求，由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会橡胶杂品分技术委员会负责组织GB/T33096《风力发电机组用），本标准修订过程中的主要协作单位包括：金风科技股份有限公司、远景能源有限公司、南京利德东方橡塑科技有限公司、四川佳世特橡胶有限株洲时代新材料科技股份有限公司作为第一起草单位负责起草并完善各阶段标准草案和编制说明，产品试验、原材料试验验证，***的问题进行了充分调研，结合整机技术进步和风力发电机组运行环境变化等需求，讨论确定了修新材料科技股份有限公司对标准修订草案进行了介绍，分会委员、观察员及相关代表对该标准研修订的技术参数项开展验证试验工作，根据试验结果讨论分析后形成工作组讨论修订稿和编制说明，经反复修改完善后形成标准征求意见稿草案提交至分会秘书处，秘书处审核并多次与工作组沟通修改后形成标准征求意见稿及编制说明。①标准编制遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范②本标准技术内容的修订旨在基于行业现有水平及发展趋势的弹性元件提出更高要求，以求更好的适应行业发展需求，确保终端用户满①增加了符号Fr，定义为作用于橡胶弹性元件上的额定扭矩产生的载荷；FR额定工作载荷增加说明，包括额定扭矩、重力及其他。同时修改符号定义描述方式，采用每个符号单独解释。修订说明：对于不同类型的橡胶弹性元件，其额定工作载荷类型不同，对于发电机橡胶弹性支撑，其额定工作载荷为额定扭矩与重力之和，对于叠簧类及液压类齿轮箱弹性支撑，其额定工②3.2分类中更新了各类弹性元件的命名，增修订说明：命名根据行业内命名方式进行更新，将橡胶弹性元件改为弹性支撑；同时齿轮箱橡胶弹性支撑根据结构形式分为轴瓦类齿轮箱橡胶弹性支撑、叠簧类齿轮箱橡胶弹性支撑及液压③3.3坐标系定义中图3修改坐标系“偏航轴承坐标系”为“轮毂中心固定坐标系”。力发电机组设计要求》。橡胶弹性元件除控制柜橡胶弹性垫外坐标系皆采用轮毂坐标系，将偏航轴承坐标系修订为轮毂中心固定坐标系，便于与各主机厂的技术规格书400%臭氧浓度(50±5)×10-8，相对450%400%臭氧浓度(50±5)×10-8，相对修订说明：随着风电机组功率的增大，大兆瓦风力发电机组对橡胶弹性元件寿命及耐环境性能提出了更高要求，因此对橡胶材料的拉伸强度、拉断伸长率及耐臭氧老化性能指标进行修订，金属材料的“防腐性能应达到GB/T30790.6-2014中的C3H级别要求”修订为“防腐性能应修订说明：因海上机型防腐要求更高，因此对橡胶弹性元件外露部件的防腐等级进行了陆上①静态刚度增加橡胶弹性元件的静态刚度应符合相关技术规修订说明：明确静态刚度技术要求及刚度公修订说明：明确动态刚度技术要求及刚度公③高低温性能要求中增加低温-30℃下的垂向静态刚度相④极限性能增加液压类齿轮箱橡胶弹性支撑不应出现液体泄漏修订说明：液压类齿轮箱橡胶弹性支撑由于内部存在密封液体，因此在极限性能下需考虑密⑤疲劳性能疲劳前后的静态刚度变化率由40%加严到20%。修订说明：随着机组技术发展，对弹性元件可靠性及寿命提出了更高要求，因此对疲劳前后⑥密封性能：液压类齿轮箱橡胶弹性支撑自由状态下的密封性能应符合相关技术规范要求。修订说明：针对本次标准修订新增液压类齿轮箱橡胶弹性支撑，提出密封性能要求。修订说明：细化橡胶材料各项指标检验应满足的技术③增加了-30℃下的静态刚度性能试验，增加了“或按供需双方认可的规范要求执行”的说品高低温试验因特殊要求，试验方法为供需双方协商确定，本标准增加补充说明“或按供需双方方向的极限性能试验，其他橡胶弹性支撑只进行单个方向的极限性能用液压管路连接在一起，液压管路接头按要求预紧，按要求向液压类齿轮箱橡胶弹性支撑内修订说明：根据前述增加液压类齿轮箱橡胶弹性支撑密封性能要求，同步增加相应的试验要修订说明：橡胶材料检验及金属材料检验均为生产过程中的检验。橡胶材料指标作为弹性元件关键项点，需要在常规检验项目中进行检验，因此，本标准在出厂检验要求中增加了橡胶材料性能三项常规检测要求，并要求每批检验一次。同时规定金属材料每批检验一修订说明：密封性能作为液压类齿轮箱橡胶弹性支撑的关键性能要求，作为常规出厂检验要发电机橡胶弹性支撑运行载荷小，疲劳影响小，疲劳性能试验无需作为必选项。因此，本标准将发电机橡胶弹性支撑的疲劳性能修订为可选项；轴瓦类齿轮箱橡胶弹性支撑试验方向根据要修订说明：由于同一橡胶弹性元件可能用于不同平台产品用于不同机型时验收的统一性及标准化，将B.3.2加载方④修改B.4.3试验频率和动态振幅[力F(t)]应符合产品技术规范要求，如果没有特殊要求，3试验验证的分析、综述报告、技术经济论证、预期的经济风力发电机组用橡胶弹性元件胶料检测数据12MPa345MPa6789mm312MPa345MPa6789mm3修订说明：拉伸强度性能与产品疲劳性能相关性较强，随着风力发电机组功率增加，橡胶弹性元件承载能力要求提高，相应疲劳寿命要求提升，因此提升拉伸修订说明：随着风电发电机组功率增加，橡胶弹性元件单位面积承载能力要求提高，橡胶应修订说明：橡胶臭氧老化失效是长期臭氧作用所形成，实验室采用更高浓度臭氧条件进行验证，在此验证条件下，试验时间较短无法对材料耐臭氧性能优劣进行有效识别，因此延长耐臭氧本标准中技术参数及指标是根据风力发电机组用橡胶弹性元件的要求，并结合生产使用经验、国内外整机认证需求、试验验证结果进行了相应的设定。通过本标准的修订，能够力发电机组用橡胶弹性元件在实施应用过程的有序化程度，并对质量的可靠性及检验手段该标准是国内风力发电机组减振领域的第一份也是唯一一份国家标准，同时该领域国际标准尚空白。风力发电机组运行环境恶劣、风况载荷多变、零部件维护成本高昂，对橡胶弹性元件的提出了苛刻的使用和寿命要求，同时各主机厂对于橡胶弹性元件的选择与使用无标准化的规范要求，导致在弹性元件运用上存在选型不合理的提升整个绿色能源行业的健康、可靠发展。该标准对于风电领域该标准是国内风力发电机组减振领域的唯一国家标准，同时国际随着我国风力发电行业的稳定发展，技术水平不断提升，各生橡胶弹性元件的认识水平也存在一定的差距。因此，要尽快出台本标准，做好标准的宣传工作，让生产厂家及使用单位熟悉本标准，促进并完善风力发电机组用橡胶弹性元件的质量，使其能高标准的应用在风力发电机组上