风力发电机组齿轮箱轴承保养和维护

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1、风力发电机组齿轮箱轴承的保养和维护近年来随着风电机组单机容量的不断增大，以及风电机组的投行时间的逐渐累积，由齿轮箱故障或损坏引起的机组停运事件时有发生，由此带来的直接和间接损失也越来越大，维护人员投入相关工作的工作量也有上升趋势。这就促使越来越多的风电场开始加强齿轮箱的日常监测和定期保养工作。以我场为例：2000至2002年由于齿轮箱故障或损坏导致的直接电量损失年均约15万kwh，占非常规维护工作量的40%以上。由于并网型风电机组起停较为频繁，叶轮本身转动惯量又很大，大中型风电机组的叶轮转速一般都设计在20－40转/分，机组容量越大，叶

2、轮直径越长，转速相对就越低，为满足异步双速电机的工作条件，在叶轮和发电机之间就需要装设齿轮箱增速。由于机舱尺寸的限制，大型风电机组的机械传动系统一般都沿机舱轴线布置，齿轮箱也从以前多级正齿或斜齿齿轮箱而改为更多采用结构紧凑的行星齿轮箱。随着大型风电机组采用的齿轮箱传递扭矩增大，结构更加紧凑、复杂，对风电机组维护检修人员的要求也不断提高。1.日常保养和定期保养维护1.1日常保养风电机组齿轮箱的日常保养内容主要包括：设备外观检查、润滑油位检查、电气接线检查等。具体工作任务包括：运行人员登机工作时应对齿轮箱箱体表面进行清洁，检查箱体及润滑管路

3、有无渗漏现象，外敷的润滑管路有无松动，由于风电机组振动较大，如果外敷管路固定不良将导致管路接头密封损坏甚至管路断裂。此外，还要注意箱底放油阀有无松动和渗漏，避免放油阀松动和渗漏导致的齿轮油大量外泄。由油标尺或油位窗检查油位及油色是否正常，发现油位偏低应及时补充。若发现油色明显变深发黑时，应考虑进行油质检验，并加强机组的运行监视。遇有滤清器堵塞报警时应及时检查处理，在更换滤芯时应彻底清洗滤清器内部，有条件最好将滤清器总成拆下在车间进行清洗、检查。安装滤清器外壳时应注意对正螺纹，均匀用力，避免损伤螺纹和密封圈。检查齿轮油位油位、温度、压力、

4、压差、轴承温度等传感器和加热器、散热器的接线是否正常，导线有无磨损。在日常巡视检查时还应当注意机组的噪音有无异常，及时发现故障隐患。1.2定期保养维护风电机组定期保养维护内容主要包括：齿轮箱连接螺栓的力矩检查、齿轮啮合及齿面磨损情况检查、传感器功能测试、润滑及散热系统功能检查、定期更换齿轮油滤清器，油样采集等。有条件时可借助有关工业检测设备对齿轮箱运行状态的振动及噪音等指标进行检测分析，以期更全面地掌握齿轮箱的工作状态。根据风电机组运行维护手册，不同的厂家对齿轮油的采样周期也不尽相同。一般要求每年采样一次，或者齿轮油油使用两年后采样一次

5、。对于发现运行状态异常的齿轮箱根据需要，随时采集油样。齿轮油的使用年限一般为三至四年。由于齿轮箱的运行温度、年运行小时以及峰值出力等运行指标不尽相同，笼统地以时间为限作为齿轮油更换的条件，在不同的运行环境下不一定能够保证齿轮箱经济、安全地运行。这就要求运行人员平时注意收集整理机组的各项运行数据，对比分析油品化验结果的各项参数指标，找出更加符合自己电场运行特点的油品更换周期。我场在油品采样时，考虑到样品份数的限制，一般选取运行状态较恶劣的机组（如：故障率较高、出力峰值较高、齿轮箱运行温度较高、滤清器更换较频繁）作为采样对象。根据油品检验结

6、果分析齿轮箱的工作状态是否正常，润滑油性能是否满足设备正常运行需要，并参照风电机组维护手册规定的油品更换周期，综合分析决定是否需要更换齿轮油。油品更换前可根据实际情况选用专用清洗添加剂，更换时应将旧油彻底排干清除油污，并用新油清洗齿轮箱，对箱底装有磁性元件的，还应清洗磁性元件，检查吸附的金属杂质情况。加油时按手册要求油量加注，避免油位过高，导致输出轴油封因回油不畅而发生渗漏。2.齿轮箱运行过程中常见故障的处理2.1齿轮油泵过载常见故障原因：齿轮油泵过载多发生在冬季低温气象条件之下，当风电机组故障长期停机后齿轮箱温度下降较多，齿轮油粘度增

7、加，造成油泵启动时负载较重，导致油泵电机过载。处理方法：出现该故障后应使机组处于待机状态下逐步加热齿轮油至正常值后再启动风机，避免强制启动风电机组，以免因齿轮油粘度较大造成润滑不良，损坏齿面或轴承以及润滑系统的其它部件。注意事项：我场曾发生过冬季低温工况下，直接启动故障停机多日的机组，因齿轮油温度偏低，粘度增大，使润滑系统工作压力升高，波动较大，导致滤清器密封圈损坏，齿轮油外泄。齿轮油泵过载的另一常见原因是部分使用年限较长的机组，油泵电机输出轴油封老化，导致齿轮油进入接线端子盒造成端子接触不良，三相电流不平衡，出现油泵过载故障，更严重的

8、情况齿轮油甚至会大量进入油泵电机绕组，破坏绕组气隙，造成油泵过载。出现上述情况后应更换油封，清洗接线端子盒及电机绕组，并加温干燥后重新恢复运行。2.2齿轮油温度过高常见故障原因：齿轮油温度过高一般是因为风电