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1、周黎明 齒輪箱結(jié)構(gòu)： 1 、一級(jí)行星兩級(jí)平行級(jí) 2 、兩級(jí)行星一級(jí)平行級(jí) 3 、帶主軸齒輪箱 4 、緊湊型齒輪箱（半直驅(qū)齒輪箱） 齒輪箱與主軸聯(lián)接方式： 1 、收縮盤聯(lián)接 2 、法蘭聯(lián)接 齒輪箱與電機(jī)聯(lián)接方式： 1 、鍵聯(lián)接 2 、收縮盤聯(lián)接 齒輪箱固定方式： 1 、彈性支持軸聯(lián)接 2 、方塊聯(lián)接 行星輪系是只具有一個(gè)自由度的輪系，一個(gè)原動(dòng)件即可確定執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)。原動(dòng)件通常為中心輪（風(fēng)電齒輪箱中一般指太陽輪）或者系桿（風(fēng)電齒輪箱中一般指行星架），即與行星輪直接接觸的中心輪或系桿作為原動(dòng)件帶動(dòng)行星齒輪，一方面行星輪繞著自身的軸線自轉(zhuǎn)， 另一方面行星輪又隨著系桿（行星架）繞一固定軸線回轉(zhuǎn)。 行星輪

2、系和差動(dòng)輪系統(tǒng)稱為周轉(zhuǎn)輪系 一個(gè)周轉(zhuǎn)輪系由三類構(gòu)件組成：一個(gè)系桿（行星架）、 一個(gè)或幾個(gè)行星輪（目前主要為三個(gè)行星輪， 部分載荷大的為四個(gè)行星輪，帶柔性銷的可具有更多的行星輪）、一個(gè)或幾個(gè)與行星輪相嚙合的中心輪（目前主要為兩個(gè)，一個(gè)太陽輪，一個(gè)齒圈） 行星輪系中，兩個(gè)中心輪有一個(gè)固定（目前常見的為齒圈固定）；差動(dòng)輪系中，兩個(gè)中心輪都可以動(dòng)。目前國內(nèi)外常見的風(fēng)電齒輪箱主要為行星輪系結(jié)構(gòu)，但也有部分廠家選用的為差動(dòng)輪系。行星輪系相對平行軸系的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、 體積小、質(zhì)量小、承載能力大、噪音小等；行星輪系相對平行軸系的缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 加工要求高、 裝配要求高等。 該種結(jié)構(gòu)主要用于 2MW 以及

3、2MW 以下功率的風(fēng)電齒輪箱，用一組平行級(jí)代替行星級(jí)，可靠性高，但體積與重量大 該種結(jié)構(gòu)主要用于 2.5MW 以上功率的齒輪箱，承載能力強(qiáng)，體積小，重量輕，直徑小但橫向長。部分 2MW 以下齒輪箱也采用了該種結(jié)構(gòu) 主軸安裝在齒輪箱內(nèi)部 通常也叫半直驅(qū)齒輪箱，半直驅(qū)是兼顧有直驅(qū)和雙饋風(fēng)電機(jī)的特點(diǎn)。與雙饋機(jī)型比，半直驅(qū)的齒輪箱的傳動(dòng)比低；與直驅(qū)機(jī)型比，半直驅(qū)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高。這個(gè)特點(diǎn)決定了半直驅(qū)一方面能夠提高齒輪箱的可靠性與使用壽命，同時(shí)相對直驅(qū)發(fā)電機(jī)而言，能夠兼顧對應(yīng)的發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)，改善大功率直驅(qū)發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)與制造條件。 半直驅(qū)齒輪箱的一個(gè)發(fā)展趨勢，這種半直驅(qū)齒輪箱與電機(jī)設(shè)計(jì)成一體，以降低齒輪箱重量，

4、但對于齒輪箱的設(shè)計(jì)要求提高。 1 、收縮盤聯(lián)接 2 、法蘭聯(lián)接 一般用于 3MW 以下機(jī)型無法滿足更大功率機(jī)型的需求 可用于更大功率機(jī)型 1 、鍵聯(lián)接 2 、收縮盤聯(lián)接 1 、彈性支持軸聯(lián)接 2 、方塊聯(lián)接 一般風(fēng)電齒輪箱銘牌包含以下信息： 1 、型號(hào) - 齒輪箱型號(hào)； 2 、功率 - 額定狀態(tài)下齒輪箱的運(yùn)行功率，非風(fēng)機(jī)（發(fā)電機(jī)）功率； 3 、速比 - 齒輪箱的輸出轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速的比值； 4 、輸入轉(zhuǎn)速 - 額定狀態(tài)下齒輪箱行星架的輸入轉(zhuǎn)速（葉片轉(zhuǎn)速）； 5 、輸出轉(zhuǎn)速 - 額定狀態(tài)下齒輪箱高速軸的輸出轉(zhuǎn)速（發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速）； 6 、重量 - 一般指齒輪箱出廠前的重量，不含潤滑油，可能含收縮盤（如

5、果發(fā)貨時(shí)不含收縮盤，顯示的重量則不含收縮盤）； 7 、潤滑油型號(hào) - 推薦的潤滑油牌號(hào)，只有設(shè)計(jì)認(rèn)可的潤滑油才允許使用；同時(shí)，也是齒輪箱出廠前試驗(yàn)所用的潤滑油牌號(hào)，更換其他允許的潤滑油須經(jīng)過一系列清洗； 8 、潤滑油量 - 齒輪箱設(shè)計(jì)的潤滑油量，能夠滿足齒輪箱正常運(yùn)行。 9 、序列號(hào) - 齒輪箱唯一的編號(hào)，通過編號(hào)可以查到齒輪箱制造過程的數(shù)據(jù)； 10 、生產(chǎn)日期 - 齒輪箱的制造日期 潤滑油由基礎(chǔ)油以及不同種類的添加劑調(diào)和而成。根據(jù)基礎(chǔ)油的不同，潤滑油可分為礦物油和合成油。合成油是合成基礎(chǔ)油和添加劑調(diào)和而成。合成基礎(chǔ)油：指采用化學(xué)原料，在添加劑條件下使用化學(xué)方法生成的基礎(chǔ)油。礦物基礎(chǔ)油：從原油

6、中蒸餾、精制、脫蠟、加氫等生產(chǎn)工藝。 通常，由于合成基礎(chǔ)油的分子結(jié)構(gòu)單一，純凈，可根據(jù)性能要求設(shè)計(jì)不同的分子結(jié)構(gòu)。因此，合成潤滑油的性能遠(yuǎn)優(yōu)于礦物油，主要原因是合成基礎(chǔ)油的性能遠(yuǎn)優(yōu)于礦物基礎(chǔ)油，但價(jià)格也相對較高。 風(fēng)電齒輪箱常用合成基礎(chǔ)油油 :PAO （聚 烯烴）， PAG （聚醚）等。 添加劑分為：表面保護(hù)添加劑：抗磨和極壓、減摩劑、抗微點(diǎn)蝕 / 抗點(diǎn)蝕、抗蝕防銹等； 流體保護(hù)添加劑：抗氧鈍化劑、抗泡劑等； 性能改進(jìn)添加劑：粘度改進(jìn)劑、降凝劑、抗 乳化等 目前推薦使用的潤滑油牌號(hào)主要有： Mobilgear SHC XMP 320Optigear Synthetic X320 注：對于不同牌

7、號(hào)的潤滑油（包括同一品牌不同牌號(hào)的潤滑油），不允許混加，必須將齒輪箱內(nèi)部殘油清理干凈后才可以加入其它牌號(hào)的潤滑油。 外觀、粘度、總酸值、水份、金屬元素分析、 PQ 磨損指數(shù)、磨粒鐵譜分析、清潔度等。目前風(fēng)電行業(yè)推薦的潤滑油更換周期是三年。 依據(jù) ISO4406 標(biāo)準(zhǔn)，對風(fēng)電齒輪箱潤滑油進(jìn)行檢測，檢測有在線檢測和離線檢測兩種方式，采集油樣點(diǎn)為過濾器之前（此時(shí)的油樣為油池油樣）。風(fēng)電齒輪箱潤滑油清潔度要求：至少為 ISO 4406 15/12 ，具體指標(biāo)見下圖。 一級(jí)行星兩級(jí)平行級(jí) a 、扭力臂 b 、箱體 主要觀察行星級(jí)，包括齒圈，行星輪，太陽輪以及行星輪軸承 主要觀察平行級(jí)，包括高速軸、齒輪、

8、中間軸、大輪以及平行級(jí)軸承 風(fēng)電齒輪箱除了機(jī)械件外，還有一些外部附件，譬如電氣附件，以其自有的功能支撐齒輪箱的良好運(yùn)行。以下列出了風(fēng)電齒輪箱的常用外部附件，不同的齒輪箱可能會(huì)有部分差異。 1 、潤滑冷卻系統(tǒng) 2 、機(jī)械泵 3 、壓差開關(guān) 4 、壓力傳感器 / 壓力開關(guān) / 壓力表 5 、接線盒 6 、加熱器 7 、溫度傳感器 8 、液位報(bào)警器 9 、液位計(jì) 10 、空氣濾清器 11 、電纜 1 、用途：潤滑油的主要功能為潤滑（形成油膜，減噪、吸振、減少摩擦等）、冷卻（熱量傳導(dǎo)，降低齒輪軸承溫度）、清潔（帶走污染物） 以及保護(hù)（防止腐蝕） 。綜上所述，源源不斷的、干凈、適宜溫度的潤滑油能夠很好的

9、提升齒輪、軸承的可靠性， 提高齒輪箱的運(yùn)行壽命。潤滑冷卻系統(tǒng)主要就是針對上述要求設(shè)計(jì)的。潤滑系統(tǒng)能夠提供源源不斷的潤滑油； 過濾器能過過濾潤滑油液中的雜質(zhì)，潔凈潤滑油；冷卻系統(tǒng)能夠降低潤滑油的溫度。 2 、結(jié)構(gòu)：潤滑冷卻系統(tǒng)分為潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及傳感器。潤滑系統(tǒng)：吸油管、電機(jī)泵、電機(jī)、 過濾器、連接閥塊、 溫控閥以及相應(yīng)的連接膠管，部分齒輪箱的設(shè)計(jì)包含機(jī)械泵； 冷卻系統(tǒng)：分為風(fēng)冷和水冷。目前風(fēng)電齒輪箱上用的比較多的為風(fēng)冷， 風(fēng)冷包括風(fēng)扇、電機(jī)以及相應(yīng)的連接膠管； 傳感器：包括壓差開關(guān)、壓力傳感器、壓力開關(guān)等。 1 、通過電機(jī)泵以及機(jī)械泵（齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)運(yùn)行）將潤滑油從齒輪箱油池吸出，潤滑油經(jīng)

10、過濾器后到達(dá)溫控閥。 2 、溫控閥能夠根據(jù)通過的潤滑油油溫來自動(dòng)控制潤滑油的流向。當(dāng)通過的潤滑油油溫低于 45 C 時(shí)，潤滑油直接進(jìn)入齒輪箱 ( 由于此時(shí)的潤滑油溫度較低，不需要進(jìn)行冷卻 ) ；當(dāng)通過的潤滑油溫高于 45 C 時(shí)，溫控閥閥芯開始動(dòng)作，此時(shí)的潤滑油部分直接進(jìn)入齒輪箱，部分通過冷卻系統(tǒng)進(jìn)入齒輪箱；當(dāng)通過的潤滑油溫高于 60 C 時(shí)，溫控閥閥芯完全關(guān)閉，此時(shí)的潤滑油完全通過冷卻器進(jìn)入齒輪箱（此時(shí)的潤滑油溫度較高，須經(jīng)冷卻后才能進(jìn)入齒輪箱）。 3 、當(dāng)油池溫度高于 60 C或者高速軸軸承溫度高于70 C 時(shí)，風(fēng)扇低速開始啟動(dòng)，當(dāng)油池溫度高于 65 C 或者高速軸軸承溫度高于 80 C

11、時(shí)，風(fēng)扇高速開始啟動(dòng)。對于雙速電機(jī)，風(fēng)扇高速時(shí)的冷卻功率高于風(fēng)扇低速（部分冷卻系統(tǒng)只使用單速電機(jī)）。 4 、目前風(fēng)電齒輪箱的過濾器通常是雙精度過濾，包含粗濾（通常為 25um 或者 50um ）和精濾（ 10um ）。在低溫狀態(tài)下，潤滑油的粘度較高，濾芯上的單向閥打開（即潤滑油的壓力超過單向閥的壓力值），潤滑只經(jīng)過粗濾；當(dāng)油溫溫度較高時(shí)，油壓較低，濾芯上的單向閥關(guān)閉（即潤滑油的壓力小于單向閥的壓力），潤滑油經(jīng)過精濾。濾芯的更換周期不超過一年，如果期間壓差開關(guān)報(bào)警顯示濾芯堵塞，則須立即更換濾芯。部分風(fēng)機(jī)會(huì)在齒輪箱上額外增加離線過濾系統(tǒng)，離線過濾 5 、溢流閥在低溫狀態(tài)下，由于潤滑油的粘度較高，電

12、機(jī)泵出口處的潤滑油壓力非常大，如果進(jìn)入過濾器會(huì)對過濾系統(tǒng)造成損害。因此，在電機(jī)泵出口處設(shè)計(jì)一個(gè)溢流閥，溢流閥直接連接齒輪箱，當(dāng)電機(jī)泵出口處的潤滑油壓力超過溢流閥的壓力時(shí)候（假定12bar ），那么潤滑油會(huì)直接從溢流閥進(jìn)入到齒輪箱內(nèi)部（這個(gè)進(jìn)入齒輪箱內(nèi)部是直接流回齒輪箱油池，不是通過油路分配器進(jìn)入）。 6 、當(dāng)油液或者潤滑系統(tǒng)中有氣泡時(shí)，氣泡通過油路系統(tǒng)進(jìn)入齒輪嚙合區(qū)或軸承滾動(dòng)區(qū)時(shí)，會(huì)對齒輪與軸承造成損壞，因此需要通過透氣線將系統(tǒng)中的氣泡排出。 通過齒輪箱齒輪的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)機(jī)械泵輸入軸的旋轉(zhuǎn)，將潤滑油從齒輪箱油池內(nèi)吸出，經(jīng)過濾器過濾后進(jìn)入到齒輪箱內(nèi)部。與電機(jī)泵相比，機(jī)械泵的運(yùn)行不受電的影響，只要齒輪

13、箱處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，機(jī)械泵就一直工作。即使風(fēng)機(jī)斷電，齒輪箱仍有潤滑。 1 、用途：用于測量齒輪箱過濾器濾芯兩側(cè)潤滑油的壓力差。 2 、工作原理：當(dāng)濾芯在吸納潤滑油中污物顆粒的時(shí)候，濾芯兩側(cè)的潤滑油壓力會(huì)逐步增大。當(dāng)壓力增大到設(shè)定值（壓差開關(guān)的設(shè)定值），壓差開關(guān)啟動(dòng)。風(fēng)機(jī)維護(hù)人員須立即更換或者清洗濾芯（部分廠家的粗濾可以清洗，精濾須更換）。部分壓差開關(guān)帶警報(bào)功能，譬如在達(dá)到設(shè)定壓力的 75% 時(shí)，進(jìn)行報(bào)警，在達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，開關(guān)斷開。 1 、用途：齒輪箱在正常運(yùn)行時(shí)（流量充足且溫度適宜），齒輪箱的進(jìn)油壓力較高，此時(shí)，齒輪箱得到充分的潤滑。當(dāng)齒輪箱出現(xiàn)異常，譬如流量不夠（部分地方漏油或者電機(jī)泵出現(xiàn)損壞

14、）、溫度過高（潤滑油未經(jīng)冷卻器冷卻或冷卻器冷卻功率下降）等，都會(huì)對齒輪箱的潤滑造成影響，進(jìn)而影響齒輪箱的壽命。而上述異常狀況最直接的體現(xiàn)就是齒輪箱總的進(jìn)油壓力過低。壓力傳感器 / 壓力開關(guān) / 壓力表就是用于測量齒輪箱總的進(jìn)油壓力。 2. 功能壓力傳感器 / 壓力開關(guān) / 壓力表安裝在齒輪箱的油路分配器上（齒輪箱總的進(jìn)油口處）。壓力傳感器用于測量齒輪箱總的進(jìn)油壓力，傳遞給系統(tǒng)的是測得的壓力值。壓力開關(guān)則是當(dāng)齒輪箱總的進(jìn)油壓力低于設(shè)定值時(shí)（一般為 0.8bar 或者 1bar ），壓力開關(guān)斷開，齒輪箱停機(jī)，進(jìn)而保護(hù)齒輪箱。壓力表是機(jī)械可讀式儀表，可以直接通過肉眼讀得齒輪箱總的進(jìn)油壓力。 1 、用

15、途：將齒輪箱上的所有電氣元件通過電纜線連接到接線盒里的接線端子上，主機(jī)廠再通過電纜線將接線盒的端子連接到控制系統(tǒng)或者電源上。 2 、分類接線盒按功能可以分為強(qiáng)電盒與弱電盒。強(qiáng)電盒內(nèi)連接的為高電壓電氣件，包括油泵電機(jī)、風(fēng)扇電機(jī)以及加熱器；弱電盒內(nèi)連接的為 24V 低電壓電氣件，包括溫度傳感器，壓力傳感器，壓力開關(guān)，液位開關(guān)等。 3 、結(jié)構(gòu)接線盒一般由以下部分組成 a 、殼體 -IP 防護(hù)等級(jí) 54 以上 （ IP 等級(jí)為防塵防水等級(jí)） b 、接線端子 - 由于電流是通過接線端子、電纜再到各電氣件，因此，接線端子的耐壓等級(jí)須等于或高于電氣件的電壓； c 、電纜鎖緊頭 - 在鎖緊電纜的前提下 IP6

16、5 以上，這就要求所選用電纜鎖緊頭匹配電纜線的外徑。 d 、接線圖 - 一般貼在殼體面板里面，整合了齒輪箱所有電氣件的接線圖，用于用戶接線以及后續(xù)維修； e 、其他附件 - 警示標(biāo)貼、殼體面板螺栓。 1 、用途：用于低溫型風(fēng)機(jī)，當(dāng)風(fēng)機(jī)在低溫狀態(tài)下啟動(dòng)時(shí)（ -30 ），油池內(nèi)的潤滑油粘度非常高，潤滑油近乎固體狀態(tài)。在這種工況下，齒輪箱的潤滑系統(tǒng)無法進(jìn)行工作。加熱器的作用就是對齒輪箱油池的潤滑油進(jìn)行加熱。 2 、工作原理：電加熱器 ( 電加熱管 ) 是以金屬管為外殼，沿管內(nèi)中心軸向均布螺旋電熱合金絲 ( 鎳鉻，鐵鉻合金 ) 。金屬管與電熱合金絲之間的空隙填充具有良好絕緣導(dǎo)熱性能的氧化鎂砂，管口兩端

17、用硅膠或陶瓷密封。通過加熱電熱合金絲將溫度傳遞到加熱器外殼，進(jìn)而加熱外殼周圍的潤滑油。 3 、接線方式加熱器根據(jù)結(jié)構(gòu)的差異一般有兩種接線方式，兩相三線制和三相四線制。 4 、安裝方式 a 、法蘭聯(lián)接電加熱器的加熱芯通過加熱芯的法蘭與外殼聯(lián)接， 再通過外殼的法蘭與齒輪箱進(jìn)行聯(lián)接。因此，當(dāng)加熱器的內(nèi)部電熱元件出現(xiàn)損壞時(shí)， 由于不需要更換外殼，可以不用將齒輪箱的潤滑油放出，直接更換加熱器的加熱芯。 b 、螺紋聯(lián)接 1 、用途：用于測量齒輪箱進(jìn)油、油池以及軸承的溫度。 2 、工作原理：風(fēng)電所用的溫度傳感器一般為鉑熱電阻，又稱PT100，PT 后的 100 即表示它在 0 時(shí)阻值為 100 歐姆。 PT100 是利用鉑絲在溫度變化時(shí)自身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來測量溫度的。它的受熱部分（感溫元件）是用細(xì)鉑絲均勻地雙繞在絕緣材料制成的骨架上，當(dāng)被測介質(zhì)中有溫度梯度存在時(shí)，所測得溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)中的平均溫度。 3 、結(jié)構(gòu) 工作溫度 -30 C 到 45 C; 2 、低溫啟動(dòng)過程由于低溫狀態(tài)下潤滑油粘度較高，近乎固體狀態(tài)。因此，齒輪箱低溫狀態(tài)下啟動(dòng)必須嚴(yán)格按照規(guī)定的程序執(zhí)行。具體規(guī)定如下：