风电机组主传动链部件失效原因
近年来国内外的风力发电机组滚动轴承失效的案例不断出现,2016年欧洲某知名风力发电机制造厂就因其多台直驱机组的主轴滚动轴承失效赔付业主6.2亿欧元。据笔者近两年来的统计,国内多家风力发电机组制造厂就有一千多台直驱机组的主轴滚动轴承失效;双馈机组也有几千台的各种滚动轴承或轮齿失效。 前不久调查到福建浦田某风电场的20台国外某知名品牌的风力机在2015到2016年就更换了6台增速齿轮箱,其余的在2017年进行了更换。不久前瓜州某60万千瓦风电场也更换了17台风电机组的增速齿轮箱。2017年上半年笔者去张家口几个风电场调研,路过河北丰宁,调查到丰宁某风电场的风力机上的增速齿轮箱均出了故障。以上问题在当年大规模引进风力机技术时就已引进来了,只是我们没有全部消化和识别。
回顾12年前《行星齿轮传动失效研讨》一文,介绍过德国某风电齿轮箱制造厂从2001年到2004年其供应全世界风电增速齿轮箱之中有4500多台出了故障,造成当时欧洲九个风力发电机组制造厂破产,也连累到在中国的几百台风力发电机组(后来是国内C齿轮箱制造厂对该批增速齿轮箱作了更换)。按当时欧洲某知名保险公司的统计,在那4500多台故障的风电齿轮箱中表现在轴承上的占30%(约1350台)、表现在轮齿上的占39%(约1755台)、表现在风电齿轮箱轴、泵、联轴器、箱体、密封件等其它方面的占31%。自那以后世界各风电齿轮箱制造厂和轴承制造厂都从优化齿轮箱或轴承结构设计、制造工艺、制造精度、制造材料、表面处理、润滑方式、润滑材料、优化滚动轴承轴向载荷、优化滚动轴承径向间隙、优化滚子接触角、优化滚子的波纹度、优化滚动轴承滚子修形、优化齿轮齿修形、优化行星传动结构、优化均载系数、安装工艺、试验验证等方面都做了大量的改进。风力发电机组是以风为能源的动力机械,不单是有没有低频扭转振动的问题,而在于“低频扭转振动严重不严重”的问题。可惜,这一概念到今天为止所引进的国外技术资料都未曾提到,在风能界也还不习惯。
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