風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的故障及其解決方案

風(fēng)能是儲(chǔ)量巨大的自然能源，它安全、清潔，并且源源不絕。利用風(fēng)力發(fā)電已成為可再生能源的重要手段，受到世界各國的高度重視。目前國內(nèi)主流風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要分為雙饋和直驅(qū)兩種類型，齒輪箱是雙饋型機(jī)組的關(guān)鍵部件，也是發(fā)生故障頻率較高的部件。下文簡述風(fēng)電機(jī)組齒輪箱常見故障及其解決方案。
　　國內(nèi)齒輪箱質(zhì)量問題統(tǒng)計(jì)，常見故障有輪齒損傷、軸承損壞、齒輪油泵過載、齒箱油溫高、油位低、漏油等。
　　下圖為風(fēng)電機(jī)組故障失效比例和齒箱故障比例。

1. 齒輪輪齒損傷
　　由上圖可知，齒箱故障中，輪齒故障比例最大。輪齒損傷有輪齒折斷、齒面損傷兩種形式。輪齒折斷是由于設(shè)計(jì)的應(yīng)力小于作用在輪齒上的極限應(yīng)力，或齒輪承受過高的交變載荷，設(shè)計(jì)疲勞載荷不足。由于齒面承受過大的接觸剪應(yīng)力、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、潤滑不良、熱處理和安裝調(diào)試等原因，齒面容易發(fā)生包括膠合、點(diǎn)蝕、齒面剝落、表面壓碎等損傷。下圖為風(fēng)電齒輪箱齒面損傷和輪齒折斷照片。
　　由于風(fēng)載的不穩(wěn)定性，無法通過經(jīng)驗(yàn)得到正確的載荷數(shù)值，齒輪箱設(shè)計(jì)時(shí)要選擇合理的載荷應(yīng)用系數(shù)，充分考慮預(yù)防過載因素和載荷動(dòng)載荷譜，正確選擇齒輪參數(shù)、材料和齒輪精度；保證加工精度，消除應(yīng)力集中；安裝時(shí)充分清潔，防止異物進(jìn)入箱體，并按規(guī)范運(yùn)行、維護(hù)。故障發(fā)生后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況分析故障原因。
　　2. 軸承損壞
　　軸承是齒輪箱的重要部件。由于安裝、潤滑、污染和軸承疲勞等因素，造成軸承產(chǎn)生點(diǎn)蝕、裂紋、表面剝落等而失效，從而使齒輪箱產(chǎn)生損壞。下圖為某風(fēng)場空心軸端軸承損壞圖片。
　　齒輪箱設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮軸承載荷，選擇合理的安全余量，正確選擇軸承類型，保證軸承潤滑，規(guī)范安裝，并且加強(qiáng)對軸承運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控。如有異常及時(shí)停機(jī)，避免由于軸承的損壞而對齒輪箱造成災(zāi)難性的破壞。
　　3. 齒輪油泵過載