國內(nèi)風(fēng)電齒輪箱產(chǎn)業(yè)現(xiàn)況和發(fā)展建議

　　海上風(fēng)電是具有重大挑戰(zhàn)性的項目，涉及更大容量風(fēng)電機組的設(shè)計、制造、運輸、安裝和維護(hù)。對齒輪箱而言，對穩(wěn)定可靠性要求更高。除了陸上機組的要求外，更增加了抗海嘯風(fēng)暴、防海水水霧腐蝕以及絕緣等特殊要求。
　　今后各種機型將并存發(fā)展，都需不斷取得技術(shù)突破，來彌補自身薄弱環(huán)節(jié)。
　　各種不同容量不同形式的風(fēng)電機組適應(yīng)不同國家和地區(qū)，機組容量不宜一味求大。在不同的層面上都會有所需求。只有適合當(dāng)?shù)貙嶋H需求、質(zhì)量上乘的機組，才會受到用戶的青睞。廠家在確定技術(shù)路線時要看準(zhǔn)方向，將有限的資金用到最當(dāng)用的地方。
　　風(fēng)電機組對齒輪箱要求很高：體積小、重量輕、可靠性高、壽命長、維修方便等。為了適應(yīng)風(fēng)電場這樣特殊應(yīng)用環(huán)境的需要，對齒輪箱的強度和精度都提出了極高的要求。整個制造過程都要處于極嚴(yán)格的控制之下，為此企業(yè)必須徹底改變舊的管理理念，對整個制造過程進(jìn)行極嚴(yán)格的控制，包括原材料控制、熱處理和機加工的工藝銜接、精度提高、清潔度的控制等。齒輪箱裝配完成后，在工廠的試驗臺架上，通過施加額定負(fù)荷和一定比例的超載負(fù)荷，對齒輪箱的運轉(zhuǎn)、噪聲、溫度、速度、振動、潤滑、齒輪和軸承的工作狀態(tài)等完成一系列的測試。在重要部位安裝相應(yīng)的傳感器和測試儀器檢測，獲取參數(shù)值。在試驗中根據(jù)檢測信號的異常程度即可判斷運轉(zhuǎn)是否正常，產(chǎn)品各項技術(shù)指標(biāo)是否滿足設(shè)計要求。
　　齒輪箱失效的主要形式是輪齒折斷和齒面點蝕、剝落等。除了自身的結(jié)構(gòu)和設(shè)計制造因素外，機組的動力學(xué)結(jié)構(gòu)和特殊的使用條件也會加速齒輪的失效進(jìn)程。由于運轉(zhuǎn)中齒輪箱是變工況的，在齒輪受風(fēng)載頻繁變化沖擊時，如果齒輪的微動磨損超過一般設(shè)計預(yù)期，往往使用2 年至3 年就出現(xiàn)齒輪點蝕。這種失效與接觸精度和硬化表層物理冶金因素有關(guān)。對付點蝕，要保證齒輪的疲勞強度和加工精度，所有能用得上的措施都采用也不為過。這包括原材料控制、熱處理和機加工的協(xié)調(diào)、齒面精度和粗糙度的提高、燒傷的控制等。
　　3 需要攻克的重要課題
　　未來幾年，我國風(fēng)電齒輪箱行業(yè)需要攻克一些關(guān)鍵課題，加強質(zhì)量管理，健全配套體系。主要體現(xiàn)在幾個方面[3]。
　　3.1 提高產(chǎn)品設(shè)計水平
　　目前國內(nèi)兆瓦級以上的機組大多是按引進(jìn)技術(shù)開發(fā)的。由于國內(nèi)外的氣候條件和環(huán)境不同，風(fēng)電場使用保養(yǎng)水平、原材料以及制造和安裝水平存在差異，大部分進(jìn)口或國產(chǎn)齒輪箱都面臨早期損壞的問題。究其原因很多，其中設(shè)計落后是重要的一個。
　　風(fēng)電齒輪箱是傳統(tǒng)風(fēng)電機組傳動軸系中一個最重要而又是最脆弱的部件。理想的情況是讓齒輪箱完成傳遞扭矩和增速的任務(wù)而不承受其他附加載荷。實際上，風(fēng)況的多變和機組的復(fù)雜變形，再加上機組在各種工況出現(xiàn)的載荷沖擊，給齒輪箱設(shè)計增添了不少不確定因素，加大了設(shè)計難度。
　　風(fēng)電齒輪箱的優(yōu)化設(shè)計必須在機組軸系整體分析研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在機組整體設(shè)計之初，由于理論、經(jīng)驗和使用條件等原因，很少對增速齒輪箱進(jìn)行深入的分析研究。往往是在機組總體布局時留出一個空間，簡要地規(guī)定前后聯(lián)接及技術(shù)要求。所謂的“建模”，也只是在理想的條件下進(jìn)行設(shè)想，與實際運轉(zhuǎn)狀況尚有較大距離。因此，企業(yè)應(yīng)加強產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計的投入，創(chuàng)造條件深入細(xì)致地分析研究，提高設(shè)計水平。
　　除了完善原有傳統(tǒng)機型兆瓦級齒輪箱的結(jié)構(gòu)性能外，還應(yīng)關(guān)注混合驅(qū)動、速度補償型、功率分流型以及各種特殊傳動機型的進(jìn)展，及時投入科研力量來支持技術(shù)創(chuàng)新。
　　3.2 建立研究開發(fā)平臺