一、偏航变桨齿轮箱简介
偏航变桨齿轮箱属于风力发电机组核心组成部分,变桨齿轮箱安装在轮毂内,偏航齿轮箱安装在机舱内,二者均属于减速齿轮箱。保证偏航变桨齿轮箱的正常工作对于风力发电机组正常运行有着十分重要的影响。
主要作用:偏航机构与机组控制系统配合,转动机舱使风轮扫掠面与风向保持垂直,使风轮始终处于迎风状态,以保证风力发电机具有最大的发电能力。另外当机舱处于正确位置时,在风向不变的情况下,提供必要的锁紧力矩,使机舱定位,以保证风力发电机组的安全运行。
变桨机构是通过改变安装在轮毂上的叶片桨距角的大小,使叶片剖面的攻角发生变化来迎合风速变化,从而改变叶片气动特性,使桨叶和整机的受力状况大为改善。当风力发电机起动时,可以通过改变桨距角来获得足够的起动转矩。当风速过高时,叶片可以沿纵轴方向旋转,改变气流对叶片的攻角(桨距角),从而改变获得的空气动力转矩,控制吸收的风能,以保持一定的输出功率(额定功率),同时减少风力对整个机组的冲击。
二、渗漏油故障分析
如表1,根据我司统计的偏航变桨齿轮箱故障情况,从2014年7月至2015年12月共出现154起漏油故障,占故障总数的30%,由此可见,漏油故障属于频发故障。
如表2,根据我司漏油原因统计信息,发现漏油故障主要出现在以下部位:(1)外部件(2)输入端(3)结合面。
由于偏航变桨齿轮箱安装空间受限,因此没有使用冷却润滑系统,而是在齿轮箱内部加入大量润滑油,以保证齿轮件的啮合及轴承的运转都能处于要求的润滑条件下。所以在这种情况下,对于齿轮箱的密封性能提出了很高的要求。
三、常见渗漏油部位原因分析及解决措施
对于渗漏油故障,我们有以下处理总则:
①.对漏油部位进行详细检查。使用清洗剂对漏油部位进行清洗,完全去除原有油迹,防止由于原有油迹导致漏油假象;
②.原有油迹清除干净后,观察具体的漏油部位及漏油情况;
③.所有漏油情况,在确认漏油现象后,原则上必须将齿轮箱内部的油液放干净之后,再开始更换。对于部分带密封垫圈且位置位于油位以上的小元器件,允许在不放油的情况下进行更换。
下面针对常见漏油部位,进行原因分析,阐述一般性处理措施:
1.外部件漏油
外部件损坏,管接头、螺塞等未按规定力矩要求拧紧,没有严格按照装配工艺要求装配,均会出现此种漏油故障,常见漏油点主要出现在油标、油嘴、堵头、管接头处。
针对此类故障,一般性处理措施如下:
①.用抹布擦除油渍,确认漏油部件;
②.拆除漏油部件,若漏油部件带有密封垫圈,则需要一并拆除;
③.将连接处清理干净,并安装新部件,包括密封垫圈。
④.协助用户操作电控柜,手动偏航或变桨,确认漏油故障已经解决。
2.输入端漏油
润滑油加多、输入端处密封损坏均会造成输入端漏油故障。由于电机安装于输入端,因此若输入端出现漏油情况,润滑油有可能会漏入电机中,影响电机正常工作,严重时甚至会损坏电机,并对齿轮箱造成损害。
针对此类故障,一般性处理措施如下:
(1).润滑油加多,导致齿轮箱内部油压过高,从而发生漏油。可采取以下措施:
①.通过油标窗口观察齿轮箱内部润滑油液位是否超过油标窗口2/3位置;
②.放出部分润滑油,使最终液位大约达到油标窗口2/3位置;
③.协助用户操作电控柜,手动偏航或变桨,确认漏油故障已经解决。
(2).若润滑油量正常,则需检查是否有密封件损坏。可采取以下措施:
①.协助用户拆除电机接线,拆除偏航或变桨电机,固定位置摆放;
②.拆除损坏密封件;
③.将密封件安装位置清理干净,安装新的密封件;
④.在输入部装与电机结合面上涂密封胶;
⑤.安装电机到位,协助用户接线;
⑥.协助用户操作电控柜,手动偏航或变桨,确认漏油故障已经解决。
3.结合面漏油
齿轮箱过载、螺栓及销松动、O型密封圈损坏、、密封胶未按要求涂抹均会导致结合面漏油故障。
针对此类故障,一般性处理措施如下:
①.用抹布擦除漏油油渍,观察漏油部位;
②.检查漏油部位螺栓及销有无松动,并记录;
③.协助用户拆除电机接线,拆除电机,固定位置摆放;
④.拆解齿轮箱,检查齿轮箱内部齿轮件是否有卡死状况,与客户确认是否有过载运行情况;
⑤.若齿轮件良好,则清理漏油结合面,更换损坏螺栓及销,密封面打胶,重新复装,协助用户操作电控柜,手动偏航或变桨,确认漏油故障已经解决;若齿轮件有损坏,则将情况反馈给公司,确认采取何种维修方式。
原标题:知识贴|浅议偏航变桨齿轮箱渗漏油故障