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風(fēng)力發(fā)電機組偏航減速器小齒輪斷裂分析應用
風(fēng)力發(fā)電機組地處環(huán)境比較惡劣的地區,所受載荷比較復雜,而且冬季溫度低于-30℃,風(fēng)速經(jīng)常超過(guò)20m/s,風(fēng)向變化較頻繁。風(fēng)機的偏航系統主要起到對風(fēng)作用,它與風(fēng)力發(fā)電機組的測風(fēng)系統和控制系統相互配合,使葉輪處于迎風(fēng)狀態(tài),來(lái)保障風(fēng)力發(fā)電機組能夠獲得風(fēng)能。由于各復雜的原因及載荷使得偏航系統容易失效。
偏航系統的構成和原理
機組偏航系統中主要包括:偏航電機、偏航減速器(包含偏航小齒輪)、偏航軸承(包含偏航大齒輪)、偏航制動(dòng)器及相關(guān)的其它部件。
機組采用主動(dòng)偏航對風(fēng)方式,安裝在風(fēng)機上的風(fēng)向標及時(shí)準確的測出風(fēng)向,然后傳輸給風(fēng)機的偏航控制系統,控制系統根據風(fēng)向標信號啟動(dòng)偏航電機,偏航電機驅動(dòng)偏航減速器,偏航減速器小齒輪驅動(dòng)偏航軸承外圈大齒輪,使風(fēng)機對風(fēng)。偏航系統中偏航制動(dòng)器為液壓鉗式制動(dòng)器,當機組迎風(fēng)運行時(shí),液壓系統提供的壓力,讓機組平穩運行;當風(fēng)向發(fā)生變化需要偏航時(shí),液壓系保持一些余壓,偏航制動(dòng)器提供制動(dòng)力矩,大大減少風(fēng)機在偏航過(guò)程中的沖擊載荷,可使機組平穩偏航。
偏航小齒輪斷裂分析
材料分析
偏航小齒材料為42CrMo,直徑為235mm,齒面設計硬度HRC50~HRC60,芯部硬度HRC30~HRC40,偏航小齒為鍛造、表面滲氮處理。針對斷裂的偏航小齒輪選取了2件進(jìn)行材料分析,編號為1#、2#。
宏觀(guān)分析。小齒起裂位置位于齒根部,斷裂部位均位于齒的上半部分。斷口斷面平整,有金屬光澤,斷裂件形貌相似。部分未斷裂齒輪的下半部位的齒尖有外來(lái)擠壓損壞現象,齒尖變形嚴重(并非拆卸時(shí)留下的)。在未斷裂小齒的其他齒面上發(fā)現嚙合面積只占齒面1/2,上部分齒頂也有磨損現象。
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偏航系統的構成和原理
機組偏航系統中主要包括:偏航電機、偏航減速器(包含偏航小齒輪)、偏航軸承(包含偏航大齒輪)、偏航制動(dòng)器及相關(guān)的其它部件。
機組采用主動(dòng)偏航對風(fēng)方式,安裝在風(fēng)機上的風(fēng)向標及時(shí)準確的測出風(fēng)向,然后傳輸給風(fēng)機的偏航控制系統,控制系統根據風(fēng)向標信號啟動(dòng)偏航電機,偏航電機驅動(dòng)偏航減速器,偏航減速器小齒輪驅動(dòng)偏航軸承外圈大齒輪,使風(fēng)機對風(fēng)。偏航系統中偏航制動(dòng)器為液壓鉗式制動(dòng)器,當機組迎風(fēng)運行時(shí),液壓系統提供的壓力,讓機組平穩運行;當風(fēng)向發(fā)生變化需要偏航時(shí),液壓系保持一些余壓,偏航制動(dòng)器提供制動(dòng)力矩,大大減少風(fēng)機在偏航過(guò)程中的沖擊載荷,可使機組平穩偏航。
偏航小齒輪斷裂分析
材料分析
偏航小齒材料為42CrMo,直徑為235mm,齒面設計硬度HRC50~HRC60,芯部硬度HRC30~HRC40,偏航小齒為鍛造、表面滲氮處理。針對斷裂的偏航小齒輪選取了2件進(jìn)行材料分析,編號為1#、2#。
宏觀(guān)分析。小齒起裂位置位于齒根部,斷裂部位均位于齒的上半部分。斷口斷面平整,有金屬光澤,斷裂件形貌相似。部分未斷裂齒輪的下半部位的齒尖有外來(lái)擠壓損壞現象,齒尖變形嚴重(并非拆卸時(shí)留下的)。在未斷裂小齒的其他齒面上發(fā)現嚙合面積只占齒面1/2,上部分齒頂也有磨損現象。
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