風(fēng)電機(jī)組齒輪箱健康管理探究

　　隨著風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，由于風(fēng)電場(chǎng)環(huán)境惡劣，齒輪箱的故障越來(lái)越頻繁出現(xiàn)，諸如漏油，齒面點(diǎn)蝕、剝落、斷齒、異常磨損，軸承跑圈、滾道點(diǎn)蝕、剝落等現(xiàn)象。
　　導(dǎo)致出現(xiàn)上述缺陷因素很多，包括制造因素：齒輪箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、載荷計(jì)算、軸承選型、材料選擇、制造加工、出廠前的試車(chē)及清潔等；運(yùn)行因素：控制策略、監(jiān)控措施、維護(hù)方法；環(huán)境因素：氣候、變化無(wú)常的風(fēng)況；控制因素：任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不到位，均會(huì)導(dǎo)致隱患，從微小缺陷擴(kuò)展成大缺陷，從而引起機(jī)械部分不可逆的損壞。
　　因此，風(fēng)電機(jī)組齒輪箱從出廠到淘汰報(bào)廢，我們要以全壽命周期管理理念，通過(guò)精心維護(hù)、科學(xué)管理來(lái)降低齒輪箱損壞率及下架率、縮短恢復(fù)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)齒輪箱長(zhǎng)壽命健康運(yùn)行，提高機(jī)組利用率。
　　現(xiàn)狀調(diào)查
　　中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專(zhuān)業(yè)委員會(huì)的資料顯示，國(guó)內(nèi)裝機(jī)數(shù)量截至到2015年9月已超過(guò)8萬(wàn)臺(tái)，雙饋型機(jī)組按照市場(chǎng)總?cè)萘抗浪慵s占5萬(wàn)－6萬(wàn)臺(tái)。這個(gè)數(shù)量也就是齒輪箱運(yùn)行臺(tái)數(shù)，其中近4萬(wàn)臺(tái)左右已在2012年前投入運(yùn)行。
　　經(jīng)粗略估算，從2011年開(kāi)始，齒輪箱年度下架率在逐年上升，如圖1所示。 　　圖1所示的比例計(jì)算是基于所有在運(yùn)行的齒輪箱臺(tái)數(shù)。若只按運(yùn)行超過(guò)3年的齒輪箱數(shù)量為基數(shù)計(jì)算的話，下架率數(shù)值超出圖1中數(shù)值1倍以上，而且之后有急劇增加的趨勢(shì)。
　　損壞原因概略分析
　　齒輪箱損壞下架的原因很多，通過(guò)調(diào)查及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，缺陷主要表現(xiàn)為：齒輪斷齒，齒面點(diǎn)蝕、磨損、剝落，內(nèi)齒圈斷裂，行星輪損壞卡死，軸承磨損、內(nèi)外圈跑圈等。
　　引起這些缺陷的直接原因主要是因?yàn)辇X部接觸不良，出現(xiàn)偏載，局部應(yīng)力過(guò)大、引起微裂紋并逐步擴(kuò)展，致使齒面燒傷、點(diǎn)蝕、剝落，導(dǎo)致齒的局部斷裂。而引起這些現(xiàn)象的間接原因與設(shè)計(jì)制造、材料及熱處理、運(yùn)行維護(hù)、控制策略、環(huán)境等因素都可能有關(guān)。每一臺(tái)齒輪箱下架具體情況會(huì)不同，但一般來(lái)說(shuō)，制造初始缺陷是潛在誘因，在使用過(guò)程中若載荷復(fù)雜、維護(hù)不當(dāng)、不及時(shí)跟蹤處理會(huì)加速缺陷擴(kuò)展。