大型风电齿轮箱关键设计技术_曹奇
工 业 技 术
自从世界上第一台风力发电装置诞生后，人们对风能的利用已经进入到了系统开发与利用的阶段，而且随着石油危机和核电环保危机等的出现，风能的开发利用已经成为世界未来的发展趋势，利用风能发电就是一个很好的显示，但风力发电机在运行过程中仍然存在许多问题，其主要原因就是其内风电齿轮箱的设计制造出现质量问题，这也是制约着我国风力发电行业迅猛发展的主要原因。
１．大型风电齿轮箱主要存在的问题
1.1 轴承易损坏
在风力发电装置中，由于其设备过于庞大，维修不便等原因，因此其装置必须具备较长的工作寿命，通常是不能少于20年，而现今的风力发电装置中出现故障问题最多的就是增速齿轮箱，而轴承就是齿轮箱中最容易出现故障的部件，因此合理地选择轴承对整个齿轮箱的运转非常重要，同时还要准确地预测其使用寿命。
1.2 载荷数据处理不完善
在我国由于各地气候不一，有些地方的风力发电机所处的环境相当恶劣，导致风力发电机所承受的载荷也异常复杂，然而目前我国对复杂荷载的数据收集也才刚刚起步，同时对于复杂载荷的处理方法也不够完善，对于瞬间载荷，制动载荷以及极限载荷等的处理也全凭过往的经验进行估算，另外对于变载荷的处理时，运用的线性积累损伤理论也不够成熟，最后导致其基础计算不合理。
1.3 设计计算方法不够成熟
在我国的风力发电机装置中，对于齿轮承载能力的计算方法也不够成熟，这主要是国外发达国家相比较，比如美国在风力发电机齿轮箱的设计上按AGMA 2101-C95或ISO 6336：1996规范来计算，而我国一般都按照GB3480来进行计算，这两种计算方法虽然各自都有自己的特点，但比较起来还是发达国家的较为成熟，而我国的设计计算方法则要落后许多。
２．大型风电齿轮箱齿轮疲劳强度计算
2.1 轴承的寿命计算
我国大型风力发电机经常发生故障的地方主要集中在
大型风电齿轮箱关键设计技术
曹 奇
（广东明阳风电产业集团有限公司，广东 中山 528400）
摘 要：随着我国社会的发展与科技的进步，发电行业除了传统的火力发电和水力发电之外，风力发电也逐渐受到人们的重视，但是由于其内风电齿轮箱经常出现故障的原因，导致我国的风力发电一直没有取得较大的成果。而风电齿轮箱的设计制造技术是其能否正常运转的主要保障，相应地也就决定了我国的风力发电的发展情况。本文主要分析探讨的是大型风电齿轮箱的关键设计技术。
关健词：风电齿轮箱；载荷；齿轮强度；优化
中图分类号：TH132 文献标识码：A
四、复合材料风电叶片的模具问题
发电机组朝着越来越大型的方向进行发展，这种条件下风电叶片的尺寸制作也越来越大，制作叶片的模具也需要进行改变，模具材料的选择上也需要进行调整，传统的叶片设计所采用的模具是金属的材质，如果在此进出上进行模具大小的改变，很显然是非常困难的。所以为了和复合材料风电叶片保持一致，那么模具上面也采用复合的材料。这样一来，首先在工艺制作上降低了模具制造的难度，其次，也可以和叶片的外形尺寸更好地吻合，最后，在叶片制作周期上，也较之前大大缩短，提高了生产效率。
五、复合材料风电叶片的其他问题
从保护环境的角度看，大力发展风力发电是很有必要的，但是从保护动物上来说，利用复合材料风电叶片进行风力发电，所产生的噪音污染也影响动物的生存，甚至对于濒临灭绝的重点保护动物更是产生很大的威胁。但是，相关政府部门应当制定相关的规章制度，增加这方面的经济扶持和政策引导，正确利用复合材料风电叶片进行风力发电；另外一方面，技术开发人员在开发这种风电叶片的过程中，考虑全面，提高自身技术水平，改进碳纤维在应用中存在的不足，同时较少风力发电所产生的噪音，把这种伤害尽力降到最低，引导人们科学合理的进行风力发电。
结语
通过对复合材料风电叶片进行技术分析，也让我们认识到风能作为一种可再生能源，是很有开发价值的能源，取之不竭，用之不尽，任何一种资源都不是万能的，我们应当正确认识这样的一种新能源，扬长避短，促进我国的风电事业发展越来越强大。
参考文献
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DOI:10.13612/https://www.wendangku.net/doc/eb11742128.html,tp.2017.10.027
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工 业 技 术
齿轮箱上，而齿轮箱的故障主要由轴承引起的，因此在计算齿轮箱疲劳强度之前，必须先计算出轴承的使用寿命。而轴承的运转过程中，由于套圈与滚动体的接触，使其表面经过交变负荷的反复作用后而形成疲劳剥落，若这种疲劳剥落发生在轴承的使用寿命期限以外就是正常的轴承损坏，因此经常所说的轴承寿命主要指的是轴承的疲劳寿命。在风力发电机中所用的轴承主要是滚动轴承，这种轴承摩擦力都很小，而相对于整个风力发电机组来说，轴承的寿命不能低于13万小时。
2.3 齿轮疲劳强度的计算模型
在确定出风电齿轮箱轴承的疲劳寿命之后，就要对齿轮的疲劳强度进行计算，一般情况下齿轮的疲劳强度计算主要有两种方法，即ISO齿轮强度计算标准和AGMA齿轮强度计算标准。首先计算的是齿轮之间的接触强度，公式如下所示：
其中：v 1，v 2分别表示互相接触的两圆柱体材料的泊桑比，而E 1，E 2分别表示互相接触的两圆柱体的性模量，而
ρred 则表示为当量曲率半径。
３．大型风电齿轮箱几何参数优化
在大型风力发电机中，齿轮箱是其中的重要机械部件，其主要功能就是将风能所产生的动力传递给发电机并使得发电机快速转动，从而将风能转变成电能。但是由于环境因素的影响，导致风电齿轮箱所承受的载荷更为复杂，在长时间的运转下，其齿轮箱难免会出现故障，因此在本次结构优化中采用的是一级行星加两级平行轴的传动结构方式，如图1所示。
3.1 数学模型
数学模型的建立首先要选定设计变量，通过风电齿轮传动结构图中可以看出，本次所需要选定的设计变量主要包括齿数，变位系数，法向系数，计算齿宽以及螺旋角等；其次就是要确定出目标函数，而本次的优化目标主要是保证各级齿轮传动的接触疲劳强度相等，因此在这个基础上根据其4对齿轮啮合副计算出的目标函数为：
式中S Himin 和S Hjmin 主要表示的是齿轮副的接触疲劳强度，其中i ≠j ，i ，j =1，2，3，4，
然后就是确定出约束条件，而约束条件主要包括传动比限制条件，行星轮邻接条件，行星级齿轮均布安装条件，强度条件，外形尺寸条件以及齿宽条件等。
3.2 优化方法
在本次大型风电齿轮箱的优化中，所采用的优化方法主要就是复合形法。复合形法主要指的是在N维设计空间的可行域内，由多个顶点所构成的多面体，这种优化方法必须取最后一个复合形中的目标函数值最小的点作为优化的
最优点。
3.3 优化结果
通过计算机程序设计出相应的优化软件，在程序界面的手动输入初始基本参数按钮是为了方便构造复合形而设
置的，通过这个按钮可以进行优化计算，比如输入相应的条件参数，通过该软件可以得出优化结果，具体包括最优点和最优解。另外还要设计变量，也就是齿数，模数等变量进行圆整，而圆整必须符合相应参数的规范标准，比如齿数必须为整数，要满足装配的限制条件，齿轮的模数要符合国家相关标准，同时为了保证弯曲强度，模数圆整时应取较大的标准值等。
结语
综上所述，在风力发电机中，风电齿轮箱的载荷非常复杂，而且这一部分又是整个设计制造的关键和基础，因此为了保证风力发电机的持续运行，保证风力发电不中断，机组不出现故障，对齿轮箱进行结构优化，轴承等部件进行重点设计非常有必要。本文首先概括分析了风力发电机齿轮箱主要存在的故障问题，然后根据对齿轮箱的疲劳强度计算和齿轮箱的几何参数优化对齿轮箱的关键设计技术进行了探讨分析，设计出优化设计数学模型，可以对风电齿轮箱的内部结构和关键设计进行重点分析，实现了各级接触强度的优化设计目标，最后也希望本文的分析探讨对我国风力发电机的齿轮箱等核心部件的设计与制造能起到一定的参考作用。
参考文献
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图1风电齿轮箱的结构示意图
齿轮箱设计
齿轮箱设计 作为风力发电机组主传动关键部件，齿轮箱位于风轮和发电机之间传递动力提高转速，是一种在无规律变向载荷和瞬间强冲击载荷作用下工作的重载齿轮传动装置。 特别需要指出的是，在狭小的机舱空间内减小部件的外形尺寸和减轻重量十分重要，因此齿轮箱设计必须保证在满足可靠性和预期寿命的前提下，使结构简化并且重量最轻 一、设计要求齿轮箱作为传递动力的部件，在运行期间同时承受动、静载荷。其动载荷部分取决于风轮、发电机的特性和传动轴、联轴器的质量、刚度、阻尼值以及发电机的外部工作条件。为此要建立整个机组的动态仿真模型，对启动、运行、空转、停机、正常启动和紧急制动等各种工况进行模拟，针对不同的机型得出相应的动态功率曲线，利用专用的设计软件进行分析计算，求出零部件的设计载荷，并以此为依据，对齿轮箱主要零部件作强度计算。 按照GB/T 19073-2003，对于齿轮箱的使用系数（即动载荷放大因子，考虑原动机和工作机的载荷波动对齿轮传动影响的系数。）推荐如下: 给定载荷谱计算时，通常先确定等效载荷，齿轮箱使用系数KA＝1；无法得到载荷谱时，则采用经验数据，对于三叶片风力发电机组取KA=1.3。 风力发电机组增速箱的主要承载零件是齿轮，其轮齿的失效形式主要是轮齿折断和轮齿点蚀、剥落等。
轮齿折断 齿面点蚀 各种标准和规范都要求对齿轮的承载能力进行分析计算，常用的标准是GB/T3480或DIN3990（等效采用ISO6336）中规定的齿根弯曲疲劳和齿面接触疲劳校核计算，对轮齿进行极限状态分析。 齿轮箱设计时，应首先按主要失效形式进行强度计算，确定其主要尺寸，然后对其他失效形式进行必要的校核，软齿面闭式传动通常因齿面点蚀而失效，故
齿轮箱操作手册.
用以驱动风力发电机的PPSC1290-MY型齿轮箱 操作手册 Jahnel-Kestermann Getriebewerke 有限公司Hunscheidtstrasse 街116号44789 Bochum市（德国)
操作手册内容目录 技术数据---------------------------------------------------- 安全------------------------------------------------------------100-0003-01 综述------------------------------------------------------------100-0003-02 运输------------------------------------------------------------100-0012-03 结构和功能---------------------------------------------------350-0019-04 装配-------------------------------------------------------------100-0006-05 准备工作-------------------------------------------------------100-0004-06 启动-------------------------------------------------------------100-0001-07 运行-------------------------------------------------------------100-0001-08 维护-------------------------------------------------------------100-0006-11 推荐的润滑剂-------------------------------------------------100-0006-11 在运行之前请仔细阅读并遵守操作手册和安全措施
风机齿轮箱介绍
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低温状态下抗冷脆性等特性；应保证齿轮箱平稳工作，防止振动和冲击；保证充分的润滑条件，等等。对冬夏温差巨大的地区，要配置合适的加热和冷却装置。还要设置监控点，对运转和润滑状态进行遥控。 不同形式的风力发电机组有不一样的要求，齿轮箱的布置形式以及结构也因此而异。在风电界水平轴风力发电机组用固定平行轴齿轮传动和行星齿轮传动最为常见。 如前所述，风力发电受自然条件的影响，一些特殊气象状况的出现，皆可能导致风电机组发生故障，而狭小的机舱不可能像在地面那样具有牢固的机座基础，整个传动系的动力匹配和扭转振动的因素总是集中反映在某个薄弱环节上，大量的实践证明，这个环节常常是机组中的齿轮箱。因此，加强对齿轮箱的研究，重视对其进行维护保养的工作显得尤为重要。 第二节设计要求 设计必须保证在满足可靠性和预期寿命的前提下，使结构简化并且重量最轻。通常应采用CAD优化设计，排定最佳传动方案，选用合理的设计参数，选择稳定可靠的构件和具有良好力学特性以及在环境极端温差下仍然保持稳定的材料，等等。 一、设计载荷 齿轮箱作为传递动力的部件，在运行期间同时承受动、静载荷。其动载荷部分取决于风轮、发电机的特性和传动轴、联轴器的质量、刚度、阻尼值以及发电机的外部工作条件。 风力发电机组载荷谱是齿轮箱设计计算的基础。载荷谱可通过实测得到，也可以按照JB/T1030 0标准计算确定。当按照实测载荷谱计算时，齿轮箱使用系数KA＝1。当无法得到载荷谱时，对于三叶片风力发电机组取KA=1.3。 二、设计要求 风力发电机组增速箱的设计参数，除另有规定外，常常采用优化设计的方法，即利用计算机的分析计算，在满足各种限制条件下求得最优设计方案。 （一）效率 齿轮箱的效率可通过功率损失计算或在试验中实测得到。功率损失主要包括齿轮啮合、轴承摩擦、润滑油飞溅和搅拌损失、风阻损失、其它机件阻尼等。齿轮的效率在不同工况下是不一致的。 风力发电齿轮箱的专业标准要求齿轮箱的机械效率应大于97%，是指在标准条件下应达到的指标。 （二）噪声级 风力发电增速箱的噪声标准为85dB（A）左右。噪声主要来自各传动件，故应采取相应降低噪声的措施： 1. 适当提高齿轮精度，进行齿形修缘，增加啮合重合度； 2. 提高轴和轴承的刚度； 3. 合理布置轴系和轮系传动，避免发生共振； 4. 安装时采取必要的减振措施，将齿轮箱的机械振动控制在GB/T8543规定的C级之内。（三）可靠性 按照假定寿命最少20年的要求，视载荷谱所列载荷分布情况进行疲劳分析，对齿轮箱整机及其零件的设计极限状态和使用极限状态进行极限强度分析、疲劳分析、稳定性和变形极限分析、动力学分析等。分析方法除一般推荐的设计计算方法外，可采用模拟主机运行条件下进行零部件试验的方法。 在方案设计之初必须进行可靠性分析，而在施工设计完成后再次进行详细的可靠性分析计算，其中包括精心选取可靠性好的结构和对重要的零部件以及整机进行可靠性估算。 本月热门 ·语文教学论文集语文论文·毛泽东军事思想来源论略_·电子商务与物流_电子商务·建立科学有效的绩效管理体·浅谈小学一年级数学教学数·突围三农：求教马克思_经·锁定高效沟通管理_管理理·音乐课应重视音乐欣赏论·小学低年级识字教学浅谈语·网络营销市场每周分析摘要·小学一年级语文数学试卷集·德育“六化”_德育论文 ·初中学生期末评语300条_班·试论旅游资源的开发与保护·“做个守纪律的学生”主题 本日热门 ·浅谈小学一年级数学教学数·小学低年级识字教学浅谈语·音乐课应重视音乐欣赏论·突围三农：求教马克思_经·初中学生期末评语300条_班·试论大学生体育能力及其培·社交礼仪 ·全面预算发展趋势——战略·学会宽容_思想道德论文·如何创建学习型组织 ·目前国内经济形势与建立社·“做个守纪律的学生”主题·小学一年级数学试题库 ·探究──小学科学教育的灵·在企业各层级建立领导力
风力发电机的增速齿轮箱的设计
摘要 风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风电机组的核心部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚，技术薄弱，特别是兆瓦级风电齿轮箱，主要依靠引进国外技术。因此，急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究，真正掌握风电齿轮箱设计制造技术，以实现风机国产化目标。 本文设计的是兆瓦级风力发电机组的齿轮箱，通过方案的选取，齿轮参数计算等对其配套的齿轮箱进行自主设计。 首先，确定齿轮箱的机械结构。选取一级行星派生型传动方案，通过计算，确定各级传动的齿轮参数。对行星齿轮传动进行受力分析，得出各级齿轮受力结果。依据标准进行静强度校核，结果符合安全要求。 其次，基于Pro／E参数化建模功能，运用渐开线方程及螺旋线生成理论，建立斜齿轮的三维参数化模型。 然后，对齿轮传动系统进行了齿面接触应力计算。先利用常规算法进行理论分析计算。关键词：风力发电，风机齿轮箱，结构设计，建模 Abstract The rapid development of wind power industry lead to the prosperity of wind power equipment manufacturing industry．As the core component of wind turbine，the gearbox is received much concern from related industries and research institution both at home and abroad．However, due to the domestic research of gearbox for wind turbine starts late，technology is weak，especially in the gearbox for MW wind turbine，which mainly relied on the introduction of foreign technology．Therefore，it is urgent need to carry out independent development and research on MW wind power gearbox，and truly master the design and manufacturing technology in order to achieve the goal of localization． This paper takes the wind power。The independent design of the gearbox matching for the wind turbine has been carried out by selecting the transmission scheme and calculating the gear parameters。 Firstly, the mechanical structure of gearbox is determined．The two-stage derivation planetary transmission scheme is selected．The gear parameters of every stage transmission is
风电安装手册
风力发电机安全手册编号：FT000320-IT R00
目录 1．责任与义务 2．安全和防护设备 2．1 必备设备 2．2 用于特殊操作的设备2．2．1 用于紧急下降的设备2．2．2 其它特殊操作 3．基本安装注意事项 3．1 概述 3．2 对风力发电机的操作 3．3 在风力发电机附近逗留及活动3．4 访问控制单元和面板 3．5 访问变压器平台 4．安全设备 4．1 紧急停止 4．2 与电网断开 4．3 过速保护设备（VOG） 4．4 机械安全设备 4．4．1 啮合锁 4．4．2 活动元件的保护罩4．4．3 机舱顶的栏杆 4．4．4 机舱后门的栏杆 5．在风力发电机内部检查或工作6．对风力发电机的设备的操作6．1 使用绞盘 6．2 使用紧急下降器 7．风力发电机的固定 8．急救 9．应急计划 10．发生火灾时的应急措施11．发生事故时的措施
1．责任与义务 Gamesa Eólica将安全与健康方向的考虑放在首位并一以贯之，因此在我们生产的风力发电机的设计中体现了防护的需要。 设计是在决不损害人、动物或者财产的前提下进行的。因此，只要风力发电机的安装、维护和使用遵照Gamesa Eólica的设计，就不会出现这方向的问题。 经批准接触或使用风力发电机的人员在《工作场所安全与健康》方面有权得到有效保护。 同样，经批准在风力发电机中进行有关工作的人员必须遵守《工作场所的安全与健康以防工作场所事故》的有关法律及法规，在执行任务时必须正确地使用工作设备和所有防护性设备，在可能遇到的危险情况的出现必须及时报告。 经批准执行安装任务的人员必须已经接收了足够且合适的理论与实践方面的训练以正 确执行任务。 本文档介绍基本的预防，在接触风力发电机时在安全方面必须遵守的义务及程序。不同维护工作的具体安全措施将在有关这些操作的具体文档中介绍。 2．安全及防护设备 2．1必备设备 在对风力发电机进行任何检查或者维护工作之前，每个人至少应该理解如下设备的使用说明： ●安全设备 ●可调的系索 ●系索（1m和2m） ●安全头盔 ●安全手套 ●防护服 除了上面指出的设备外，每个维护或者检查小组必须具有如下物件： ●紧急下降设备 ●灭火器（在运输工具中有） ●移动电话 在任何时候，不管是在风力发电机内部还是在其外部，都应该使用安全头盔。 建议在上升设备中准备手电筒、安全眼镜和保护性耳塞，这取决于要完成的工作（是对正在运行的风力发电机的检查还是维护）。 操作者必须正确使用安全设备并在使用之前和之后都对安全设备进行检查。对安全设备
风电齿轮箱
风力发电机组齿轮箱 风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低，远达不到发电机发电所要求的转速，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱。根据机组的总体布置要求，有时将与风轮轮毂直接相连的传动轴（俗称大轴）与齿轮箱合为一体，也有将大轴与齿轮箱分别布置，其间利用涨紧套装置或联轴节连接的结构。为了增加机组的制动能力，常常在齿轮箱的输入端或输出端设置刹车装置，配合叶尖制动（定浆距风轮）或变浆距制动装置共同对机组传动系统进行联合制动。 编辑本段【注意】 由于机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，常年经受酷暑严寒和极端温差的影响，加之所处自然环境交通不便，齿轮箱安装在塔顶的狭小空间内，一旦出现故障，修复非常困难，故对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械高得多的要求。例如对构件材料的要求，除了常规状态下机械性能外，还应该具有低温状态下抗冷脆性等特性；应保证齿轮箱平稳工作，防止振动和冲击；保证充分的润滑条件，等等。对冬夏温差巨大的地区，要配置合适的加热和冷却装置。还要设置监控点，对运转和润滑状态进行遥控。 不同形式的风力发电机组有不一样的要求，齿轮箱的布置形式以及结构也因此而异。在风电界水平轴风力发电机组用固定平行轴齿轮传动和行星齿轮传动最为常见。 编辑本段【自然条件影响】 风力发电受自然条件的影响，一些特殊气象状况的出现，皆可能导致风电机组发生故障，而狭小的机舱不可能像在地面那样具有牢固的机座基础，整个传动系的动力匹配和扭转振动的因素总是集中反映在某个薄弱环
风电机组齿轮箱规程
风电机组齿轮箱规程 1 简介 1.1 功能 齿轮箱是风机的核心部件，它将主轴传递过来的低速、大扭矩的机械能转换成高速、小扭矩的机械能，实现与发电机的参数匹配。其外形图如下： 1.2 原理 齿轮箱通过涨紧套与主轴相连，经过两级行星齿轮和一级平行轴斜齿轮组成的三级传动系统增速后，由柔性联轴器将高速、小扭矩的旋转机械能传递给双馈式发电机。其内部传动结构图如下： 1.3齿轮箱数据
传动比……………………………………………………………………100.746 额定功率…………………………………………………………………1663 kW 额定输入转速…………………………………………………………… 17.4 rpm 额定输出转速…………………………………………………………… 1753 rpm 1.4结构名称图 齿轮箱结构图如下： 1、数显油压表 2、润滑分配器 3、出气孔 4、齿轮箱前吊装孔 5、涨紧套 6、润滑泵出油口 7、润滑滤清器 8、润滑温控阀 9、滤清器堵塞传感器 10、齿轮箱润滑泵 11、齿轮箱放油阀 12、热交换器 13、输出轴 14、输出轴制动盘 15、齿轮箱后部吊点16、齿轮箱前部吊点 17、齿轮箱加热器18、分配器19、润滑油管20、齿轮箱观察窗 2 维护与维修 注意：首次维护维修应在风机动态调试完毕且正常运行7——10天后进行；以后每6个月进行一次。 1．手册中的这些说明必须特别注意，目的是为了遵守规则、规章和说明并且维持恰当的工作程序； 2. 每个操作人，必须提前阅读《齿轮箱使用手册》，并了解齿轮箱的安装、启动、运转和维护（检查、维修）具体内容，尤其是阅读《MY1.5s安全手册》。所有操作必须严格遵守《MY1.5s
风电齿轮箱设计
风电齿轮箱设计 风力发电齿轮箱的作用是将风力带动的槳叶经齿轮箱增速后传给发电机发电，风电齿轮箱是风力发电动力传递的核心装置，一旦齿轮箱出了问题，整台发电设备就处于瘫痪状态，而且齿轮箱处于几十米的高空，维修吊装极为困难，由于齿轮箱使用工况很不稳定，工况极其恶劣，而且要持续每年３００天以上运行。这些都应该在齿轮箱的设计中考虑和解决的问题。因此齿轮箱的设计必需安全可靠，经久耐用。 目前我国使用的国内外风电齿轮箱，主要有配套有GE、维德、美德、德雅可夫、维司塔斯、西班牙等各公司齿轮箱，以及在此基础上进行设计的国内生产的风电齿轮箱。 目前这些齿轮箱的适用范围为：发电功率200ＫＷ－1660ＫＷ，风力带动桨叶的转速为19—28.5r／min（齿轮箱的输入转速），增速齿轮箱的输出转速为1440—1520r／min（发电机转速），齿轮箱的速比范围为：Ｕ＝36—78（个别达到98） 目前国内外的这些大型风电齿轮箱的主要结构型式有三种：１、二级平行轴，２、三级平行轴，３、一级行星加二级平行轴.在大功率的风电齿轮箱中主要是第３种结构型式，即为一级行星加二级平行轴的结构型式。结构示意图如图一所示： 其传动路线是；桨叶——传动轴——收缩套——行星架——太阳轮——第二级平行轴大齿轮——第二级平行轴小齿轮——第一级平行轴大齿轮——第一级平行轴小齿轮——发电机 齿轮箱的材料：外齿轮材料为优质低碳合金结构钢，如17CrNiMo6，内齿轮材料为42CrM oA，内齿圈磨齿，外齿轮渗碳淬火磨齿，精度在ＩＳＯ1328之６级以上，轴承全部为ＳＫＦ、ＦＡＧ、ＮＳＫ等进口轴承，且多为双列向心球面滚子轴承，单列园柱滚子轴承等。齿轮箱的润滑为强制润滑系统，设置有油泵、过滤器，下箱体作为油箱使用，油泵从箱体抽油口抽油后经过过滤器通过管系将油送往齿轮箱的轴承，齿轮等各个润滑部位。还设置有电加热器，测油温的热电阻ＰＴ100，油位传感器，液压空气滤清器等等，以适于地面监控。无论是从国外进口的风电齿轮箱，还是国内生产的风电齿轮箱，在使用中都出现过质量问题，国内生产的故障率更高，返修比例很大，甚至成百台的返修，这样给用户和制造厂都带来了重大的经济损失，这些严酷的事实使我们清醒地认识到，目前风电齿轮箱的质量还不过硬，如果这个问题不解决，将严重地制约着我国风力发电的发展。 为此我们对国内外的大型风电齿轮箱进行了详细的研究，分析和计算，尽管出现故障部位和情况多种多样，比如说，断轴、齿面点蚀剥落断齿、箱体开裂、漏油等等。但是归根结底还是一个问题：就是齿轮箱设计的安全系数过小，齿轮强度偏低，可靠性差。片面追求高精度，反映了国外风电齿轮箱片面采用高精度换取高强度的设计理念。出了问题也只能头痛医头脚痛医脚，不能从根本上解决问题。 下面从825ＫＷ的某风电齿轮箱为例进行的计算结果，计算分两个项目进行，即我们通常进行的接触强度和弯曲强度的计算，为了简化，我们用接触强度系数Ｋ和弯曲强度（荷模比）Ｗ来表示，计算公式：Ｋ＝Ft(u+1)/bdu Ｗ＝Ft/bMn 第一级平行轴齿轮（高速级）Ｋ＝51Ｗ＝69 第二级平行轴齿轮（中间级）Ｋ＝56Ｗ＝86 第三级行星传动（低速级）Ｋ＝58、3 Ｗ＝66 Ｋ、Ｗ值越大，安全系数越小。 因此根据我们长期设计的经验，根据风电齿轮箱的实际使用工况，风电齿轮的设计值应该为Ｋ=45，Ｗ=80以下比较合适，Ｋ、Ｗ值越小，安全系数越大，越安全。 因此风力发电齿轮箱设计思想是：
风电齿轮箱操作手册
1.5MW 风电齿轮箱操作维护手册 大连重工·起重集团 通用减速机厂
目录 1.用途与结构 2 2.辅助装置 3 3.性能参数 6 4.安装8 5.运行前的准备工作9 6.起动10 7.运行11 8.常见故障原因分析与处理方法13 9.维护15 10.运输、储存16 11.安全防护17 12.易损件明细18 13.附件1 润滑系统 14.附件2 恒温开关 15.附件3 电阻温度计 16.附件4 加热器
1.用途与结构 该齿轮箱用于PWE1570/1577 型风力发电机，其用途是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机，并通过齿轮箱齿轮副的增速作用使输出轴的转速提高到发电机发电所需的转速。 齿轮箱由两级行星和一级平行轴传动以及辅助装置组成。为了传动平稳和提高承载能力，齿轮采用斜齿并精密修形，外齿轮材料为渗碳合金钢，内齿轮为合金钢，一级行星架采用高合金铸钢材料，二级行星架和箱体采用高强度抗低温球墨铸铁。主轴内置于增速机，与第一级行星架过盈连接。齿轮箱通过弹性减震装置安装在主机架上。齿轮箱的轴向空心孔用于安装控制回路电缆。具体结构见图1。 图1
2 辅助装置 2.1 润滑供油系统：润滑供油系统由泵-电机组、过滤器、阀及管路等组成，用于润滑系统所需的压力和流量，并控制系统的清洁度。其工作原理见图2。 油泵上的安全阀设定压力为10bar,以防止压力过高损坏系统元件。 当润滑油温度低或当过滤器滤芯压差大于 4bar 时，滤芯上的单向阀打开，液压油只经过50μ的粗过滤；当温度逐渐升高，滤芯压差低于4bar 时，液压油经过10μ和50μ两级过滤。无论何种情况，未经过滤的液压油决不允许进入齿轮箱内各润滑部位。当油池温度低于30°C时，过滤器的压差发讯器报警信号无效；而当油池温度超过30°C时，当压差达到 3 bar 时，此时报警信号才有效，必须在两天内更换清洁的滤芯。 图2
齿轮箱设计报告(07.8.1)
齿轮箱设计报告 编制：杨飞 编号：DR005 日期：2007年8月2日
1 概述 (4) 2 齿轮箱设计 (5) 2.1齿轮箱设计的基本要求 (5) 2.2齿轮箱设计的计算项目 (5) 2.3齿轮箱主要零部件设计 (6) 2.3.1 齿轮 (6) 2.3.1.1齿轮计算 (6) 2.3.1.2齿轮的修形 (7) 2.3.1.3齿轮材料及热处理 (7) 2.3.1.4齿轮的精度 (7) 2.3.1.5齿面粗糙度 (7) 2.3.1.6齿轮的变位系数 (8) 2.3.2 轴承 (8) 2.3.2.1轴承选型 (8) 2.3.2.2轴承静承载能力 (10) 2.3.2.3轴承寿命计算 (11) 2.3.2.4轴承的最大接触应力 (12) 2.3.3 润滑、冷却和加热系统 (12) 2.3.3.1散热器 (12) 2.3.3.2加热器 (14) 2.3.3.3过滤装置 (14) 2.3.4轴 (14) 2.3.5箱体、行星架和扭力臂 (14) 2.3.6轴封 (15) 2.3.7 润滑油 (15) 2.3.7.1润滑油选型 (15) 2.3.7.2润滑油容量 (15) 2.3.7.3润滑油测试 (15) 2.3.7.4润滑油清洁度 (16) 3 国内外主要供应商分析 (16) 3.1齿轮箱设计 (16) 3.2 制造技术 (16) 3.3 试验测试技术 (17) 4 齿轮箱样机试验 (17) 4.1 样机试验规范 (18) 4.1.1 试验前的准备工作 (18) 4.1.2 空载试验 (18) 4.1.3 加载试验 (18) 4.1.4 强化试验 (20) 4.1.5 故障处理 (21) 4.1.6 拆检 (22) 5 包装与运输 (22) 6 油漆及防腐保护 (23) 6.1 油漆 (23)
风电齿轮箱操作手册
1.5MW风电齿轮箱 操作维护手册 大连重工·起重集团 通用减速机厂
目录 1.用途与结构 2 2.辅助装置 3 3.性能参数 6 4.安装 8 5.运行前的准备工作 9 6.起动 10 7.运行 11 8.常见故障原因分析与处理方法 13 9.维护 15 10.运输、储存 16 11.安全防护 17 12.易损件明细 18 13.附件1 润滑系统 14.附件2 恒温开关 15.附件3 电阻温度计 16.附件4 加热器
1.用途与结构 该齿轮箱用于PWE1570/1577型风力发电机，其用途是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机，并通过齿轮箱齿轮副的增速作用使输出轴的转速提高到发电机发电所需的转速。 齿轮箱由两级行星和一级平行轴传动以及辅助装置组成。为了传动平稳和提高承载能力，齿轮采用斜齿并精密修形，外齿轮材料为渗碳合金钢，内齿轮为合金钢，一级行星架采用高合金铸钢材料，二级行星架和箱体采用高强度抗低温球墨铸铁。主轴内置于增速机，与第一级行星架过盈连接。齿轮箱通过弹性减震装置安装在主机架上。齿轮箱的轴向空心孔用于安装控制回路电缆。具体结构见图1。 图1
2 辅助装置 2.1润滑供油系统：润滑供油系统由泵-电机组、过滤器、阀及管路等组成，用于润滑系统所需的压力和流量，并控制系统的清洁度。其工作原理见图2。 油泵上的安全阀设定压力为10bar,以防止压力过高损坏系统元件。 当润滑油温度低或当过滤器滤芯压差大于4bar时，滤芯上的单向阀打开，液压油只经过50μ的粗过滤；当温度逐渐升高，滤芯压差低于4bar时，液压油经过10μ和50μ两级过滤。无论何种情况，未经过滤的液压油决不允许进入齿轮箱内各润滑部位。当油池温度低于30°C时，过滤器的压差发讯器报警信号无效；而当油池温度超过30°C时，当压差达到 3 bar时，此时报警信号才有效，必须在两天内更换清洁的滤芯。 图2
2.0MW风电机组齿轮箱设计
毕业设计(论文) 摘要 中文摘要 摘要：近年来，随着人们对风力发电越来越重视，风电产业迅猛发展。目前，水平轴风力发电机在风力发电中仍占据重要位置，而由于风电齿轮箱的故障率较高，风电齿轮箱设计制造的关键技术一直是困扰我国乃至世界风电快速发展的重要因素，特别是随着风力机单机容量的不断增大，大型风电齿轮箱设计制造需要考虑的因素越来越多。风电机组在运行过程中，齿轮箱往往过早损坏，其原因主要是风电齿轮箱轴承在复杂载荷作用下的寿命难以估算，导致轴承过早损坏，另一方面，尽管目前对轴承寿命的计算方法繁多，但并没有能准确评估现代轴承寿命的计算方法。此外，对风电齿轮箱的强度计算方法和复杂载荷的处理也不尽完善。因此，对大型风电齿轮箱装置展开系统、深入的分析研究对风电的发展具有重要意义。风电产业的飞速发展促成了风电装备制造业的繁荣，风电齿轮箱作为风电机组的核心部件，倍受国内外风电相关行业和研究机构的关注。但由于国内风电齿轮箱的研究起步较晚，技术薄弱，特别是兆瓦级风电齿轮箱，主要依靠引进国外技术。因此，急需对兆瓦级风电齿轮箱进行自主开发研究，真正掌握风电齿轮箱设计制造技术，以实现风机国产化目标。 首先，根据风电齿轮箱承受载荷的复杂性，对其载荷情况进行了分析研究,确定齿轮箱的机械结构。选取两级行星派生型传动方案，通过计算，确定各级传动的齿轮参数。 其次，对行星齿轮传动进行受力分析，得出各级齿轮受力结果。依据标准进行静强度校核，结果符合安全要求。 最后，绘制CAD装配图，并确定恰当合理参数。 关键词：风电齿轮箱；载荷；结构设计。
2.0MW风电机组齿轮箱设计 ABSTRACT ABSTRACT：In recent years，wind power industry has been rapidly developing along with the wind power generation drawing more and more attention．At present，horizontal axis wind turbine has the dominant position in wind turbine generator system(WTGS)．The key design and manufacturing technology of gearboxes have become an important factor for restricting the development of wind power．With the wind turbine’s capacity increasing, mole and more complications must be considered in large—scale wind turbine’s design and manufacturing．The gearbox is damaged too earlier for WTGS in life expectancy．The main cause is that the bearing lifetime can’t be estimated accurately when the load is very complicated．On the other hand，despite there are many calculating methods．bearing lifetime c柚not be estimated well and truly．In addition, the calculating method of load capacity of gears and the method of dealing with complicated load need to be improved，SO it’S very important to research the gearbox of large-scale wind turbines systematically．The rapid development of wind power industry lead to the prosperity of wind power equipment manufacturing industry．As the core component of wind turbine， the gearbox is received much concern from related industries and research institution both at home and abroad．However, due to the domestic research of gearbox for wind turbine starts late，technology is weak，especially in the gearbox for MW wind turbine， which mainly relied on the introduction of foreign technology．Therefore，it is urgent need to carry out independent development and research on MW wind power gearbox， and truly master the design and manufacturing technology in order to achieve the goal of localization． Firstly, The load Cases of gearbox for wind turbines ale analyzed，and the interrelation of loading cycle numbers under different torque levels is deduced according to the curve of materials’fatigue．the mechanical structure of gearbox is determined．The two-stage derivation planetary transmission scheme is selected．The gear parameters of every stage transmission is calculated．，and the force analysis results is obtained． Then,the static strength check of tooth surface contact is implemented according to related standard．The result shows that it is accord with safety requirements．Finally Draw CAD drawings, and determine appropriate reasonable parameters. KEYWORDS：Gearbox for Wind Turbine；Load；Structure Design.
风电主齿轮箱使用说明书
风电主齿轮箱使用说明书 Edtion：2008 南京高速齿轮制造有限公司
目录 1 前言 (5) 2 开箱 (6) 3技术参数 (7) 3.1 铭牌 (7) 3.2 应用领域 (8) 4 安全事项 (9) 4.1正常使用 (9) 4.2客户义务 (9) 4.3环境保护 (10) 4.4特殊危险 (11) 5 运输和储藏 (12) 5.1运输 (12) 5.2 储藏 (13) 6齿轮箱的安装 (15) 6.1 拆箱 (15) 6.2 排油、去除防腐剂 (15) 6.3 收缩盘的安装 (15) 6.4高速轴连轴器的安装 (16) 6.5 加油 (16) 6.6 连接电路 (16) 6.7 机舱试车前的检查 (17)
6.9 齿轮箱随机舱的运输 (17) 7齿轮箱拆卸 (19) 7.1拆除主轴 (19) 7.2拆除高速轴连轴器 (19) 7.3防腐防锈处理 (19) 8启动与停机 (20) 8.1.1 检查油 (20) 8.1.2启动 (20) 8.1.3润滑系统 (20) 8.1.4启动时监测项目 (21) 8.2齿轮箱的停机 (21) 9监控要求 (22) 9.1 电机泵的控制 (23) 9.2 风扇或水冷的控制 (24) 9.3运行温度 (25) 9.4 油位检查 (27) 9.5 取油样 (27) 9.6油压 (28) 9.7 齿轮箱内部检查 (28) 10维护和修复 (29) 11润滑系统 (33)
11.2 换油 (33) 11.3更换滤芯 (34) 11.4安装滤芯 (35) E12技术说明书(具体数值见附件) (36) 说明: 该使用手册适用于3000KW以下风力发电机用主齿轮箱，齿轮箱具体技术参数另见附件。
2.5MW风电齿轮箱的设计毕业设计开题报告 徐洪良
毕业设计开题报告 设计题目 2.5MW风电齿轮箱的设计选题方向新能源方向 学生姓名徐洪良专业热能与动力工程年级、班级11级新能源080 一、选题的来源、目的、意义和基本内容 课题来源: 其他。课题类型: 应用研究。课题研究的目的和意义：风能是新能源的重要组成部分，今后的发展潜力很大，根据有关研究表明，在未来10年我国风电装机容量是目前风电装机总量的10倍左右。如此规模的发展潜力，也使风能行业成为当前产 业的发展趋势。十二五规划对风能行业的扶持力度之大是前所未有的[]1。风力发电机组 通常安装在荒郊、野外、海边等环境较恶劣的地方，而齿轮箱又安装在机组塔架上狭小的机舱内，距地成几十米之高，常年受极端温差与酷暑严寒的影响，是引起风力发电机组故障的主要因素之一。同事故障期常出现在发电高峰期。由于环境恶劣、交通不便等，随之齿轮箱的维修成本大大提高，严重影响到风唱的经济效益。所以，对于齿轮箱的可靠性和寿命是人们关注的焦点。 与其他工业齿轮箱相比，由于风电齿轮箱安装在距地面几十米甚至一百多米高的狭小机舱内，其自身的体积和重量对机舱、塔架、基础、机组风载、安装维护费用等都有重要影响。因此，减小外形尺寸和减轻重量显得尤为重要。同时，由于维修不便、维修成本高，通常要求齿轮箱的设计寿命为20 年，对可靠性的要求也极其苛刻。由于尺寸和重量与可靠性往往是一对不可调和的矛盾，因此风电齿轮箱的设计制造往往陷入两难的境地。总体设计阶段应在满足可靠性和工作寿命要求的前提下，以最小体积、最小重量为目标进行传动系统设计方案的比较和优化；结构设计应以满足传递功率和空间限制为前 提，尽量考虑结构简单、运行可靠、维修方便等因素[]2。由于叶尖线速度不能过高,因此 随着单机容量的由于叶尖线速度不能过高,因此随着单机容量的增大,齿轮箱的额定输入转速逐渐降低,兆瓦以上级机组的额定转速一般不超过20r/min。另一方面,发电机的额定转速一般为1500或1800r/min,因此大型风电增速齿轮箱的速比一般在75～100左右。为了减小齿轮箱的体积,500kW以上的风电增速箱通常采用功率分流的行星传动;500kW～1000kW常见结构有2级平行轴+1级行星和1级平行轴+2级行星传动两种形式;兆瓦级齿轮箱多采用2级平行轴+1级行星传动的结构。由于行星传动结构相对复杂,而且大型内齿圈加工困难,成本较高,即采用2级行星传动,也以NW传动形式最为常见。目前,国际上生产风电齿轮箱的公司主要有Renk、Flender、Hansen Transmission等,国外内齿圈大多采用渗碳淬火磨齿的斜齿轮,以提高行星传动的强度,减小该级的尺寸和 重量[]3。 2.5MW风机齿轮箱参数数据如下表所示：
开题报告-风力发电机增速齿轮箱的设计于校核
附件1 风力机增速齿轮箱结构设计及有限元模拟分析 开题报告 班级（学号）:能源1301（2013010360）姓名：张睿 指导教师：李乐 一、综述 1.1课题背景及意义 中国自改革开放以来，经济、政治等各方面发展迅猛，不断创造着各种各样的奇迹，作为最大的发展中国家，被受世界的瞩目。然而飞速发展增加了国力的同时也造成了巨大的能源消耗，截止2010年中国在成为了世界最大能源消费国，能源消费量成功超越了美国，就2010年一年就为全球能源消费量贡献了20.3%。中国的能源消耗主要来自于化石能源的释放，受技术和储存量的限制，目前在对石油和天然气方面的应用还较单一化和小众化，因此中国的能源消耗主要来自于储量较丰富、技术较成熟的煤炭。但是就目前发展所需的能源消费量，不超过70年，我国的煤炭资源就会消耗枯竭[1]。另外化石能源的使用还会造成许多的环境问题，日益严重的雾霾已经严重影响了我们的生活质量和身体健康。因此开发新能源迫在眉睫。 近年来，由于风能非常丰富、价格非常便宜、能源不会枯竭，又可以在很大范围内取得，非常干净、没有污染，不会对气候造成影响，因而风力发电具有极大的推广价值，风力发电行业在全球的发展日益迅猛，产业逐渐扩张[2]。每年都能保持到20%的增速，国家也十分支持这一新能源行业的发展，“十三五”期间，大力发展清洁型新能源，是我国可持续性经济型社会的主要发展战略，也是我国重要的战略决策，使得风电行业的发展前景十分广阔[3]。全球风能理事会发布2016年全球风电发展统计数据:2016年全球市场新增容量超过54.6GW（如图1），全球累计容量达到486.7GW（如图2）。在2016年中国不论是新增装机容量还是累计装机容量都在全球位居首位（如图3和图4），在这样的产业状况下，如今不断提升风力发电机组技术水平尤为重要，关系到整个行业的发展进程。
兆瓦级风电齿轮箱设计
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/eb11742128.html, 兆瓦级风电齿轮箱设计 作者：曹奇 来源：《科技与创新》2017年第08期 摘要：目前，利用风力进行发电的相关应用研究得到了发展，其单机容量可达到兆瓦 级。在风电机组中齿轮箱是最为重要的一个组成部分，是动力传送的重要载体。但由于受相关技术限制，国内使用齿轮箱主要依赖进口，严重制约了风电产业的进一步发展壮大。在这种情况下，设计出具有自主产权的齿轮箱就显得非常有意义。 关键词：齿轮箱；风力发电；动力传送；行星轮 中图分类号：TH132.41 文献标识码：A DOI：10.15913/https://www.wendangku.net/doc/eb11742128.html,ki.kjycx.2017.08.114 目前，较为成熟的清洁能源有风能、太阳能、水能、核能等，这些能源各有优缺点，本文重点对风能发电的相关问题进行分析。想要应用风力进行发电，就需要应用到风电发电机组，随着相关技术的发展，其容量已经达到兆瓦级，容量越大，对发电机组性能质量的要求就越高。在风能到电能的转化过程中，齿轮箱是风电机组中最为重要的组成部分。在实际应用过程中，由于风能具有的无规律性、变相、变负荷等特点以及所处环境造成的影响，对于齿轮箱的可靠性、使用寿命及质量水平都提出了更高的要求。针对当前应用最为广泛的兆瓦级风力发电机组的齿轮箱设计问题进行深入探讨。 1 齿轮箱的作用 齿轮箱也被称为增速箱，这是由于在风电机组运行过程中风轮的转速较低，无法满足发电机转速需求，这就需要对齿轮箱的齿轮副进行增速。在运行过程中，风作用在叶片上，驱使风轮旋转，旋转的风轮带动齿轮箱主轴转动并将动能输入齿轮副。经过三级变速，齿轮副将输入的大扭矩、低转速动能转换为低扭矩、高转速的动能，通过联轴器传送给发电机，发电机将输入的动能最终转化为电能并输送到电网。由此可见，齿轮箱的性能、质量直接影响着风电机组的运行安全、稳定。 2 齿轮箱设计 在对齿轮箱进行设计时，应借鉴国外成熟的经验、技术，并针对齿轮箱运行过程中常见故障进行有针对性的优化设计，使其能更好地满足应用需求。以下对齿轮箱设计的相关问题进行逐一分析。 2.1 存在的主要缺陷 通过对风电机组长期运行相关数据的统计分析，我们可将齿轮箱常见故障总结为齿轮箱油温过高、齿面点蚀破坏2个方面。其中，油温过高主要是受到齿轮箱结构及冷却装置性能的影
大型风电齿轮箱关键设计技术_曹奇
工 业 技 术 自从世界上第一台风力发电装置诞生后，人们对风能的利用已经进入到了系统开发与利用的阶段，而且随着石油危机和核电环保危机等的出现，风能的开发利用已经成为世界未来的发展趋势，利用风能发电就是一个很好的显示，但风力发电机在运行过程中仍然存在许多问题，其主要原因就是其内风电齿轮箱的设计制造出现质量问题，这也是制约着我国风力发电行业迅猛发展的主要原因。 １．大型风电齿轮箱主要存在的问题 1.1 轴承易损坏 在风力发电装置中，由于其设备过于庞大，维修不便等原因，因此其装置必须具备较长的工作寿命，通常是不能少于20年，而现今的风力发电装置中出现故障问题最多的就是增速齿轮箱，而轴承就是齿轮箱中最容易出现故障的部件，因此合理地选择轴承对整个齿轮箱的运转非常重要，同时还要准确地预测其使用寿命。 1.2 载荷数据处理不完善 在我国由于各地气候不一，有些地方的风力发电机所处的环境相当恶劣，导致风力发电机所承受的载荷也异常复杂，然而目前我国对复杂荷载的数据收集也才刚刚起步，同时对于复杂载荷的处理方法也不够完善，对于瞬间载荷，制动载荷以及极限载荷等的处理也全凭过往的经验进行估算，另外对于变载荷的处理时，运用的线性积累损伤理论也不够成熟，最后导致其基础计算不合理。 1.3 设计计算方法不够成熟 在我国的风力发电机装置中，对于齿轮承载能力的计算方法也不够成熟，这主要是国外发达国家相比较，比如美国在风力发电机齿轮箱的设计上按AGMA 2101-C95或ISO 6336：1996规范来计算，而我国一般都按照GB3480来进行计算，这两种计算方法虽然各自都有自己的特点，但比较起来还是发达国家的较为成熟，而我国的设计计算方法则要落后许多。 ２．大型风电齿轮箱齿轮疲劳强度计算 2.1 轴承的寿命计算 我国大型风力发电机经常发生故障的地方主要集中在 大型风电齿轮箱关键设计技术 曹 奇 （广东明阳风电产业集团有限公司，广东 中山 528400） 摘 要：随着我国社会的发展与科技的进步，发电行业除了传统的火力发电和水力发电之外，风力发电也逐渐受到人们的重视，但是由于其内风电齿轮箱经常出现故障的原因，导致我国的风力发电一直没有取得较大的成果。而风电齿轮箱的设计制造技术是其能否正常运转的主要保障，相应地也就决定了我国的风力发电的发展情况。本文主要分析探讨的是大型风电齿轮箱的关键设计技术。 关健词：风电齿轮箱；载荷；齿轮强度；优化 中图分类号：TH132 文献标识码：A 四、复合材料风电叶片的模具问题 发电机组朝着越来越大型的方向进行发展，这种条件下风电叶片的尺寸制作也越来越大，制作叶片的模具也需要进行改变，模具材料的选择上也需要进行调整，传统的叶片设计所采用的模具是金属的材质，如果在此进出上进行模具大小的改变，很显然是非常困难的。所以为了和复合材料风电叶片保持一致，那么模具上面也采用复合的材料。这样一来，首先在工艺制作上降低了模具制造的难度，其次，也可以和叶片的外形尺寸更好地吻合，最后，在叶片制作周期上，也较之前大大缩短，提高了生产效率。 五、复合材料风电叶片的其他问题 从保护环境的角度看，大力发展风力发电是很有必要的，但是从保护动物上来说，利用复合材料风电叶片进行风力发电，所产生的噪音污染也影响动物的生存，甚至对于濒临灭绝的重点保护动物更是产生很大的威胁。但是，相关政府部门应当制定相关的规章制度，增加这方面的经济扶持和政策引导，正确利用复合材料风电叶片进行风力发电；另外一方面，技术开发人员在开发这种风电叶片的过程中，考虑全面，提高自身技术水平，改进碳纤维在应用中存在的不足，同时较少风力发电所产生的噪音，把这种伤害尽力降到最低，引导人们科学合理的进行风力发电。 结语 通过对复合材料风电叶片进行技术分析，也让我们认识到风能作为一种可再生能源，是很有开发价值的能源，取之不竭，用之不尽，任何一种资源都不是万能的，我们应当正确认识这样的一种新能源，扬长避短，促进我国的风电事业发展越来越强大。 参考文献 [1]马志勇.大型风电叶片结构设计方法研究[D].华北电力大学（北京），2011. [2]陈杰.风机叶片用复合材料固化工艺的研究[D].上海交通大学，2012. [3]颜晨，李晓玲，李义全.大型复合材料风电叶片模具整体设计与制造技术[J].玻璃钢/复合材料，2014（5）：69-74. DOI:10.13612/https://www.wendangku.net/doc/eb11742128.html,tp.2017.10.027 - 45 -