沈雨虹、王兵—雙饋型風力發電機組傳動鏈關鍵部件的維護

　　2.傳動鏈故障的影響

　　表2-1列出了瑞典、芬蘭和德國風電場的故障統計數據，此表的統計數據對于國內的風電產業同樣具有借鑒參考意義。可以看出，最為常見的故障是電氣系統故障，但造成停機時間最長的故障是由齒輪箱引起的。從圖2-1中可以看出，傳動鏈故障在所有故障中比重為11.64%。雙饋風力發電機組傳動鏈處于塔頂機艙的狹小空間內，而風電機組卻常安裝在高山、荒野、海灘等人跡罕至處。傳動鏈一旦發生故障，修復非常困難，會造成機組長時間停機，對于風場發電量及維護成本影響極大。

　　表2-1：風電場故障統計

　　從現場反饋看，傳動鏈在雙饋型機組常出現的故障主要集中在主軸軸承和主齒輪箱兩大部件。主軸軸承和齒輪箱故障可能的原因牽扯面非常廣，需要系統、全面性的考慮。在產品設計及質量沒有問題的情況下，通過對傳動鏈的正確維護，保持軸承、齒輪箱的正常穩定運行，對于提高風電機組的可靠性，降低風場運行成本，提高經濟效益貢獻巨大。

　　3.傳動鏈的維護

　　根據上述的情況，本文中著重對主軸軸承和齒輪箱在運行維護中的關鍵點進行探討

　　3.1主軸軸承

　　主軸軸承的常見失效原因有載荷太大太小、環境影響、潤滑不當等，詳見表3.1-1。

　　而為了避免主軸軸承失效在常規運行、維護情況下只關注了潤滑狀況，而實際上應關注從吊裝到調試再到運行維護的全過程。

　　首先，風電機組吊裝時應避免出現沖擊主軸軸承的現象發生；

　　其次，風電機組調試時應注意對中和磨合。

　　一、對中。風電機組安裝完成后應關注軸系的對中情況，對中的好壞對主軸軸承有著至關重要的影響，一般情況下主軸和齒輪箱的對中由加工質量保證；齒輪箱輸出軸與發電機的對中需在現場進行并需要定期檢查，如果齒輪箱和發電機對中不良同樣也要影響主軸軸承的運行狀況。對齒輪箱輸出軸和發電機輸入軸進行對中，見下圖3.1-1，并保證對中值在表3.1-1的允許范圍內。

　　表3. 1-1：主軸軸承的常見問題及原因分析表

　圖3. 1-1：齒輪箱輸出軸與發電機輸入軸對中

　　齒輪箱輸出軸與發電機輸入軸對中在允許偏差范圍之內，對于系統軸系運行的好處是顯而易見的，它可以保證轉子軸系平穩運行，振動、壽命符合設計要求；若齒輪箱輸出軸與發電機輸入軸對中在允許偏差范圍之外，對中不好，則會影響轉子軸系軸承的載荷分布、油膜形態等運行狀況，引發的后果是：聯軸器偏轉、軸承早期損壞、油膜失穩、軸彎曲變形等，最終會導致異常振動，損壞部件，減小壽命，進而導致整臺風電機組的嚴重故障，傳動系統需下架更換。

　　二、磨合。良好的磨合對軸承的壽命及運行狀況起到一定的作用，風電機組調試完成后其負荷應逐步增加，直到滿負荷。