風力發電機組齒輪箱詳細內容介紹

　　風力發電機組中的齒輪箱是一個重要的機械部件，其主要功用是將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機并使其得到相應的轉速。風輪的轉速很低，遠達不到發電機發電的要求，必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實現，故也將齒輪箱稱之為增速箱。
　　根據機組的總體布置要求，有時將與風輪輪轂直接相連的傳動軸（俗稱主軸）和齒輪箱的輸入軸合為一體，其軸端形式是法蘭盤連接結構。也有將主軸與齒輪箱分別布置，其間利用漲緊套裝置或聯軸節連接的結構。為了增加機組的制動能力，常常在齒輪箱的輸入端或輸出端設置剎車裝置，配合葉尖制動（定漿距風輪）或變漿距制動裝置共同對機組傳動系統進行聯合制動。由于機組安裝在高山、荒野、海灘、海島等風口處，受無規律的變向變負荷的風力作用以及強陣風的沖擊，常年經受酷暑嚴寒和極端溫差的影響，加之所處自然環境交通不便，齒輪箱安裝在塔頂的狹小空間內，一旦出現故障，修復非常困難，故對其可靠性和使用壽命都提出了比一般機械高得多的要求。例如對構件材料的要求，除了常規狀態下機械性能外，還應該具有低溫狀態下抗冷脆性等特性；應保證齒輪箱平穩工作，防止振動和沖擊；保證充分的潤滑條件，等等。對冬夏溫差巨大的地區，要配置合適的加熱和冷卻裝置。還要設置監控點，對運轉和潤滑狀態進行遙控。不同形式的風力發電機組有不一樣的要求，齒輪箱的布置形式以及結構也因此而異。2
　　1．齒輪箱的設計要求
　　齒輪箱設計必須保證在滿足可靠性和預期壽命的前提下，使結構簡化并且重量最輕。根據機組要求，采用CAD優化設計，選用合理的設計參數，排定最佳傳動方案，選擇穩定可靠的構件和具有良好力學特性以及在環境極端溫差下仍然保持穩定的材料，配備完整充分的潤滑、冷卻系統和監控裝置，等等，是設計齒輪箱的必要前提條件。
　　1.1. 設計要求
　　齒輪箱作為傳遞動力的部件，在運行期間同時承受動、靜載荷。其動載荷部分取決于風輪、發電機的特性和傳動軸、聯軸器的質量、剛度、阻尼值以及發電機的外部工作條件。為此要建立整個機組的動態仿真模型，對起動、運行、空轉、停機、正常起動和緊急制動等各種工況進行模擬，針對不同的機型得出相應的動態功率曲線，利用專用的設計軟件進行分析計算，求出零部件的設計載荷，并以此為依據，
　　風力發電機組載荷譜是齒輪箱設計計算的基礎。載荷譜可通過實測得到，也可以按照JB/T10300標準計算確定。國際上通行的《風力機組認證規范》有相應的章節給出載荷譜計算公式，本教材也對水平軸風力發電機組氣動載荷譜分析計算作了詳盡的講解。這些資料都可用作設計計算的參考.