风电齿轮箱调试与维护课件.ppt

1、风电主齿轮箱调试与维护授课人：张波南京高速齿轮制造有限公司风电主齿轮箱调试与维护主要内容储藏和移动储藏和移动安装安装重要事项重要事项启动与停机启动与停机监控监控维护与修复维护与修复润滑系统润滑系统储藏储藏 1.齿轮箱应当储藏在一个干燥的、空气流通较好、没有震动的地方，控制相对湿度，避免由于温度变化产生水汽凝结在零件表面。2.应当有避免灰尘及其他杂质进入齿轮箱的保护罩。3.齿轮箱不能直接和水接触，例如雨水、雪，即便在短暂的转运过程中也不允许。储藏储藏 4.齿轮箱应当受到防腐剂的保护，避免输出轴及加工表面受到腐蚀。5.齿轮箱严禁在室外存放，其防腐期为发货之日起在室内存放6个月。存放期超过允许的防腐

2、期时应重新进行防腐处理。储藏储藏 6.如齿轮箱外表面重新涂漆时应防护好齿轮箱上的非金属件(如电缆线等)，已免油漆中的溶剂和橡胶接触后会引起橡胶老化，而影响齿轮性能。7.如果储藏时间超过6个月，应当进行齿轮箱的内部保护工作，启动齿轮箱，除去附着在齿轮箱零件上的水汽、灰尘等杂质，同时在齿轮表面再次形成油膜，润滑轴承，使其处于一个良好的储藏环境。储藏储藏 启动步骤如下：确认齿轮箱内润滑油已达到规定要求；使润滑系统电机泵通电；开启润滑系统电机泵，然后从高速轴端给齿轮箱一个300RPM的转速；使齿轮箱在此条件下至少工作30min；齿轮箱、润滑系统电机泵停机。储藏储藏 如果在此期间，齿轮箱里没有加油，首先

3、进行防腐工作，然后慢慢转动齿轮箱，通过视孔盖对啮合点和轴承进行喷油润滑。8.如果是保存在极端苛刻的条件之下，例如充满灰尘、直接放在风场野外,必须作一些特殊的防护以避免齿轮箱不受损坏，V型油封和透盖接触面要涂上润滑脂，防止灰尘进入，一些防腐措施要经常进行。移动移动 齿轮箱的移动和储存必须保持在水平位置，或者保持与实际工作位置一样，不允许把齿轮箱叠加摆放。只能使用齿轮箱上专门用于起吊的吊耳，其起吊绳与铅垂线的夹角不应大于30度。起吊位置安装安装 1.拆箱 由富有经验、技术高超的专业人员，小心地把齿轮箱的包装拆除，包括所有在运输过程中起保护作用的装置，并检查齿轮箱所有零件是否完好，如果有任何问题出现

4、，请第一时间通知南高齿。2.排油、去除防腐剂 在安装之前排掉残存的油（由于防腐而沉积在箱体内的）和去除加工表面的防锈剂。安装安装 3.收缩盘的安装 去除行星架内孔和主轴表面的油脂和灰尘。从齿轮箱上拆下来的收缩盘不需要在安装前分离和重新涂润滑脂，如果是处在非常恶劣的环境下，有必要进行清洗和涂油脂保护。安装安装 如果对行星架进行加热会使主轴的安装变得非常容易，这时行星架的温度远高于主轴，可以使用液化气加热，但是加热温度不能高于120度。扭紧螺栓时，必须逐个进行，详细请看收缩盘使用说明。安装安装 4.高速轴连轴器的安装 齿轮箱的输出轴（高速轴）采用联轴器连接，安装时应严格找中，其对中误差必须控制在弹

5、性联轴器允许值的下限以内，一般应0.05mm，角度误差30。（弹性联轴器允许的对中偏差是用于补偿在工作过程中由于受载及温升和离心力所产生的变形，及无法避免的制造和对中偏差的，并不是安装的允许偏差,要求安装的允许偏差0.05mm。此偏差指正常工作下的值，在安装时应根据风力发电机的特点预留补偿量。）安装安装 联轴器和/或其部件必须配备合适的安装装置。冲击和震动可能造成对高速抽和连轴器的损害，因此必须加以避免。在齿轮箱安装过程中不能对齿轮箱的高速轴、管轴及行星架等部位进行敲打、撞击，并且在未得到本公司书面同意的情况下不能对这些部位施加外部的轴向力和径向力，因为这些可能导致齿轮箱损坏。安装安装 禁止敲

6、击装配 安装安装 错误实例：利用管轴做支点进行某些装配 安装安装 5.加油 如果润滑系统是单独提供的，必须在加油前保证润滑系统已经安装完毕以及管路连接完好。在机舱进行试车前必须加油。在试车之前，应当开启润滑系统的油泵，使管路中充满润滑油，同时使齿轮和轴承表面有润滑油。新油清洁度至少为-/15/12。卸下齿轮箱箱体视孔盖进行加油。安装安装 6.连接电路 按照要求连接接线盒到控制系统的电路，同时注意保护齿轮箱本身的电路系统，在试车前，对每个线路进行检测，保证电路系统可以正常工作。安装安装7.机舱试车前的检查 传感器、风扇、过滤器、风扇电机、油泵电机、电加热器；所有管路的连接；主轴的连接；刹车装置的

7、连接；电气系统；保证以上都能正常工作。安装安装 齿轮箱在加油(新油可能是不干净的)和机仓装配中可能会有异物混入,所以在试车前应使齿轮箱润滑过滤系统循环24小时以上。此时发电机转速不应超过300 rpm。安装安装 8.机舱试车 在空载情况下，试车转速（从高速轴输入）最高不应超过300rpm。试车前完成整体校准调整工作，同时完成齿轮箱各电器元件的调整校准，并应相应的记录。对齿轮箱外部的螺栓及其它设备可以进行加固，但是不能对齿轮箱内部的齿轮、轴承做任何改动。安装安装 9.齿轮箱随机舱的运输 机舱应存放在温度没有突然变化的地点，机舱内的湿度，应加以控制，并保持50 以下的相对湿度。齿轮箱永远不得直接接

8、触水，例如有雨或雪。这也适用于短期储藏和运输。仓库及运输设备应无震动，装有齿轮箱的机舱不应该由铁路运输，使用船舶时，应选择震动较小地方固定机舱，并做好相关的安全防护，不能使用存在过多震动的交通工具。启动与停机启动与停机 1.检查油 检查油位，通过油位计检查油位，要在静止一段时间的情况下检查油位，并且确保没有油沫。正式开启之前，所有管路里应该充满油。如果要开启视孔盖，在开启视孔盖之前，需要彻底清除视孔盖上及其周围的灰尘、沙子等杂质，确保不会有异物在开启视孔盖时落入齿轮箱。卸去视孔盖螺栓，小心从箱体上卸下视孔盖。在盖上视孔盖时，应严格按照力矩要求拧紧螺栓。启动与停机启动与停机 2.润滑系统 在齿轮

9、箱启动之前，务必确保供油系统工作正常，同时确保所有的与箱体连接的管路，除了放油口，全部打开。润滑系统的启动须按照其启动规范进行。启动与停机启动与停机3.启动时的监测项目润滑系统的牢固性；球阀的开启情况；轴、齿轮转动是否正常；齿轮箱整体的密封性；齿轮箱启动之后的12天之内，必须再次检查密封性和油位。启动与停机启动与停机4.齿轮箱的停机 当风机不发电时，整个传动链不应在齿轮箱高速轴或其它地方锁死，为了保证齿轮箱的优异表现，风机空转时，不应使润滑系统电机泵频繁启动，应该维持在每隔30分钟运转5分钟的频率。如果没有动力，即润滑系统电机泵没有启动，齿轮箱可以在只有飞溅润滑的情况下运转1个月，但是经过长时

10、间的空转之后，只有当齿轮箱润滑油的颗粒度达到或优于-/15/12才可以正常工作。启动与停机启动与停机 在空转情况下，齿轮箱的允许输入转速范围（行星架）为0-3rpm.如果风机传动链由于某些原因必须锁死，那么最长时间不应该超过1周。监控要求监控要求至少以下项目需要被监控运行温度：齿轮箱油池温度，高速轴轴承温度等；油压：齿轮箱进油压力；油位；是否漏油；油的情况；噪声和震动；监控要求监控要求输入功率和最大负载；转速；齿轮啮合频率；轴承频率；运行温度的变化，及噪声震动的变化意味着出现问题或将要出现问题，改变的原因应该被发现。监控要求监控要求 控制数据总结控制数据总结 序号传感器监控数据动作1过滤器压差

11、传感器3bar油池温度45C时，更换过滤器2分配器处压传感器1bar报警,持续30分钟后停机0.8bar延时30秒后停机3 油池温度,PT10010C开启电加热器20C关闭电加热器75C报警,持续30分钟后停机80C立即停机4高速轴轴承温度 PT100(电机与转子侧)90C报警,持续30分钟后停机95C立即停机监控要求监控要求1.电机泵的控制 监控要求监控要求2.风扇的控制 监控要求监控要求3.运行温度 环境温度（指机仓内齿轮箱附近的空气温度）：常温型：生存温度-20C至50C；工作温度-15C至45C；低温型：生存温度-40C至50C；工作温度-30C至45C；监控要求监控要求 油池温度 正

12、常运转时的油池温度低于75C，如果油池温度超过75C，持续超过30分钟，风机必须停止运转。如果温度超过80C，风机应当立即停止运转。经历高温停止的风机再启动之前，应进行内部检查。监控要求监控要求 轴承温度 正常运转时的轴承温度低于90C，如果轴承温度超过90C，持续超过30分钟，风机必须停止运转。如果温度超过95C，风机应当立即停止运转。经历高温停止的风机再启动之前，应进行内部检查。监控要求监控要求 润滑系统 油池温度在0-35C之间时，电机泵在低转速运转，温度超过35C，电机泵在高转速运行。油池温度超过60C时风扇开始在低转速运转，当油池温度超过65C时，风扇电机在高转速运转，当温度降到低于

13、58C，风扇电机回到低转速，当油池温度低于50C时，风扇电机关机。监控要求监控要求极端低温 监控要求监控要求 4.油位检查 根据齿轮箱的不同,液位计会有以下形式中的一种或两种,用户应按不同形式进行加油。监控要求监控要求 5.取油样 为了监控齿轮箱是否正常运行，需要从齿轮箱取出油样进行分析，并且应当在齿轮箱温度不很低的时候取样，有专门的取样口进行取样，使用专门的瓶子进行取样，定期送油样进行检查。在运行2500小时或每6个月后，对油质进行如下检查，如有问题则应换油。监控要求监控要求 观察有无水和乳状物；检查粘度与原来相比，如差值超过20%或减少15%，说明油失效；检查不溶解物，如超过0.2%，则应

14、换油或过滤；抗乳化能力检验以发现油是否变质；检查添加剂成份是否下降。需要确定取样程序，一旦取样程序确定，随后的所有的取样都应按照此程序进行。监控要求监控要求 6.油压 在润滑系统正常工作下，经过过滤器之后，油压应该在1-3bar之间(油温50C)，如果油压不在此范围之内，不允许使用齿轮箱。通过控制系统和分配器上的液压表读数来检查油压。监控要求监控要求7.齿轮箱内部检查 齿轮箱内部零件至少一年检查一次，任何隐患都应立即被清除，齿轮箱的内部检查可以很容易的通过视孔盖实现，平行级齿轮、轴承、以及内部油路可以通过卸掉箱体上的视孔盖实现，行星级的检查可以通过扭力臂的视孔盖实现。注意：当开启视孔盖时，务必

15、确保不能有任何东西进入齿轮箱，以免造成齿轮箱的损坏。推荐使用内窥镜进行内部检查。维护和修复维护和修复 维护和检查的项目需要做记录，这样做可以确保齿轮箱的情况和备件的情况比较清晰，也可以为备件储备作指导。维护和修复维护和修复维护和修复维护和修复故 障应检查的内容应 采 取 的 措 施 温度报警1.齿轮箱过载降低负荷或换大容量齿轮箱2.冷却系统检查润滑液流量,冷却器及空气过滤系统3.油面高低油箱内油面是否太低4.过滤器是否畅通检查过滤器是否畅通，是否需要更换滤芯5.空气滤清器应通畅,要求定期在溶剂内清洗6.润滑油牌号按说明书规定,否则应换油7.油封端盖内的迷宫式密封是否与轴相擦8.润滑油质量查看油

16、是否有氧化、灰渣含量,如有问题则换油并清洗过滤器9.油润滑系统应保证油泵工作正常、油流顺利、检查油压检测装置应无故障,油泵不应吸入空气10.联轴器对中拆开联轴器,检查对中,必要时重新对中11.联轴器轴向距离调节设备间的间隙,以减少轴向压力12.转速是否过高降低转速或更换能承受更高速度的齿轮箱维护和修复维护和修复故 障应检查的内容应 采 取 的 措 施 振动燥音大1.所用联轴器类型联轴器是否可提供一定挠性及允许横向位移2.联轴器对中必要时重新对中3.动平衡量是否太大减少联轴器的不平衡量,在现场更换联轴器后应重新做动平衡4.齿轮箱是否过载降低负荷或换新齿轮箱维护和修复维护和修复故 障应检查的内容应

17、 采 取 的 措 施 漏 油1.空气滤清器是否通畅空气滤清器应清洁通畅,必要时放在溶液中清洗2.各排油孔是否通畅检查各排油口,特别是自端盖回箱体的回油口3.油封检查端盖处密封圈是否损坏4.油压太大检查润滑系统中溢流阀是否损坏5.箱体及端盖端盖处是否有碰伤,螺栓是否有损坏6.油位齿轮箱油位是否过高维护和修复维护和修复中分面及齿圈螺栓的检查中分面及齿圈螺栓的检查对齿轮箱上的螺栓，应定期用以下力矩检查预紧情况：螺栓力矩（8.8级）螺纹M10M12M16M20M24M30M36M42力矩,N.m3970167350600115019003100润滑系统润滑系统1.润滑油 油量按油标的位置加油。齿轮箱从

18、工厂运出时，没有润滑油，这种方法可以确保六个月在室内保存时不生锈，对于长期储藏，要采取一些特殊的方法同时要注满润滑油。当一个库存齿轮箱经过长时间储藏之后，要使用时，在注油和清洗防锈剂之前，应先检查齿轮箱内部零件是否正常。润滑系统润滑系统推荐润滑油：Mobilgear SHC XMP 320 Optigear Synthetic A320油品清洁度：至少为-/15/12（ISO4406）。润滑系统润滑系统油品基本要求项目检测方法指标密度，15C时DIN51519860Kg/m3粘度，40C时DIN51562320mm2/s粘度，100C时DIN5156237.4 mm2/s粘度指数DIN ISO

19、2909166闪点DIN ISO2592240C倾点DIN ISO3016-38CFZG A8.3/90DIN5135414+FVA,54/II,微点测试 10/HighFAG FE880小时滚动轴承磨损75mgSRV测试DIN51834 50C3的多行星轮机构，较大幅度的提高了增速箱的承载能力。对NGW行星传动，采用太阳轮浮动结构，对NW行星传动，采用太阳轮浮动和太阳轮柔性传动相结合的均载结构，提高机构的均载性和承载能力。2023-1-28共74页65 在高速重载传动时，采用形和齿向修行后，能有效地改善齿轮的啮合性能，使齿宽载荷均布，提高承载能力。根据结构和负荷对不同部位轴承进行选型，确保其

20、计算寿命均大于规范的要求寿命。在充分考虑力流的分布、油流的通达、定位及间隙控制等的基础上，进行轴承支撑设计。在传动链中充分考虑各种不确定的扭振和冲击对齿轮箱造成的影响，通过分级制动，延长制动时间，消除振动冲击。通过安全连轴器防止过载，保护齿轮箱。2023-1-28共74页667、对传动结构三维建模，并进行有限元分析 为满足传动结构的可靠性、合理性，关键部件通过有限元、动态模拟分析，分析结果如下图所示。2023-1-28共74页678.利用专业软件进行系统分析计算1.5MW增速箱齿轮安全系数1.5MW增速箱齿轮使用20年损伤率2023-1-28共74页681.5MW增速箱齿轮接触应力1.5MW增速箱齿轮弯曲应力 2023-1-28共74页702023-1-28共74页72