[精品論文]關(guān)于風(fēng)力發(fā)電論文風(fēng)力發(fā)電機(jī)論文

畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 QQ1714879127關(guān)于風(fēng)力發(fā)電論文風(fēng)力發(fā)電機(jī)論文一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)減振設(shè)計(jì)摘要 風(fēng)力機(jī)的動(dòng)力源是具有很強(qiáng)隨機(jī)性和不連續(xù)的自然風(fēng),這就給風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行帶來(lái)很多不確定性。論述一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)減振設(shè)計(jì),分析發(fā)電機(jī)支架與主機(jī)架采用螺栓連接的特點(diǎn),為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)以減少振動(dòng)對(duì)機(jī)組的影響提供一種新的思路,確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期安全、可靠地運(yùn)行。 關(guān)鍵詞 風(fēng)力發(fā)電;柔性連接;發(fā)電機(jī)支承 世界能源危機(jī)逐步加劇和能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,風(fēng)能作為一種可再生清潔能源,其優(yōu)越性已被廣泛認(rèn)可。世界風(fēng)力發(fā)電五強(qiáng)國(guó)已將風(fēng)能視為與化學(xué)能、核能同等地位的能源種類。在未來(lái)幾年內(nèi)風(fēng)力發(fā)電會(huì)有較大的發(fā)展,國(guó)內(nèi)對(duì)風(fēng)電各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)的研究也必將有長(zhǎng)足進(jìn)步。隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷發(fā)展,風(fēng)力機(jī)功率不斷增大,為了從風(fēng)中吸取更多的能量,必須將各個(gè)部分設(shè)計(jì)得足夠大,這對(duì)風(fēng)機(jī)的各方面性能提出了更高的要求。風(fēng)力機(jī)各部分的不斷增大就使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)被放大,而振動(dòng)是影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全工作和使用壽命的重要因素之一。發(fā)電機(jī)則是風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)的主要來(lái)源,所以如何降低發(fā)電機(jī)振動(dòng)對(duì)整個(gè)機(jī)組造成不良的影響是非常重要的。 1 普通風(fēng)力發(fā)電機(jī)的減振形式 目前風(fēng)電發(fā)電機(jī)組上對(duì)于發(fā)電機(jī)的減振大多數(shù)都是采用彈性座腳來(lái)實(shí)現(xiàn)的(如圖1所示)。 圖1 彈性座腳 在發(fā)電機(jī)的四個(gè)底腳處分別放置四個(gè)專門設(shè)計(jì)的彈性座腳,使發(fā)電機(jī)固定在座腳上,然后將彈性座腳固定在發(fā)電機(jī)支架上。 根據(jù)專業(yè)的設(shè)計(jì)彈性座腳可以消減發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的70%80%的振動(dòng),但對(duì)于沖擊載荷和超過彈性座腳能承受的最大振幅還是會(huì)傳到發(fā)電機(jī)支承上。 2 本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的減振形式 本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是帶增速器的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,為了能夠減少增速器振動(dòng)對(duì)整機(jī)的影響,傳動(dòng)鏈上的增速器均采用柔性連接。而且增速器采用懸掛加減振套的形式與主機(jī)架相連,這樣最大程度減小了增速器振動(dòng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的影響。 除了以上增速器的振動(dòng),發(fā)電機(jī)是風(fēng)電機(jī)組另一個(gè)重要的振源。一般的風(fēng)電機(jī)組是用彈性座腳將發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)支承相連接的,雖然彈性座腳可以消除大部分的振動(dòng)但由于發(fā)電機(jī)支承與主機(jī)架是剛性連接所以由發(fā)電機(jī)引起的振動(dòng)還是能夠傳到風(fēng)電機(jī)組上的。 為了能夠較好的減小發(fā)電機(jī)引起的振動(dòng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組造成的危害,本風(fēng)電機(jī)組還采用了發(fā)電機(jī)二次減振的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖2為本風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)支承結(jié)構(gòu)圖,從圖中可以看到發(fā)電機(jī)支承采用的是框架結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)既減輕了機(jī)體的重量又可以保證要求的強(qiáng)度。 此外為了達(dá)到二次減振的目的,發(fā)電機(jī)支承架與主機(jī)架是采用螺栓連接的形式(如圖3所示)。螺栓相對(duì)于聯(lián)接件而言具有柔性,而聯(lián)接件應(yīng)該是剛性的。因?yàn)槿嵝宰冃瘟看?吸收能量的作用強(qiáng),有利于承受循環(huán)載荷時(shí)減低變應(yīng)力的應(yīng)力幅,提高疲勞強(qiáng)度,也有利于承受沖擊作用。被連接的構(gòu)件能彈性地整體工作,抗疲勞能力強(qiáng),適應(yīng)于承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)及需保證連接變形小的結(jié)構(gòu)。 由于本風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)重達(dá)10.6t,這就要求發(fā)電機(jī)支承與主機(jī)架的連接除了要有柔性外,還要有足夠的剛度。螺栓連接緊密,不易松動(dòng)。擰到預(yù)緊力后,在動(dòng)荷載的長(zhǎng)期作用下也不會(huì)松動(dòng)受力性能好,耐疲勞強(qiáng)度高。高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接由于作用力由構(gòu)件接觸面間所產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞.故螺栓孔附近應(yīng)力集中程度比較小.而且由于螺栓拉力所引起的壓力有效地出現(xiàn)在孔眼附近,使孔邊的應(yīng)力甚至?xí)∮谟?jì)算的平均應(yīng)力。 圖2 發(fā)電機(jī)支承 圖3 發(fā)電機(jī)支承與主機(jī)架連接 3 螺栓連接的受力情況 多數(shù)情況下螺栓都是成組使用的,設(shè)計(jì)時(shí),是根據(jù)被聯(lián)接件的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接件的載荷來(lái)確定聯(lián)接的傳力方式、螺栓的數(shù)目和布置。一般來(lái)說(shuō)。擰緊力矩是通過擰緊扳手來(lái)施加的,而擰緊扳手力矩T1是用于克服螺紋副的螺紋阻力矩Tl及螺母和與被連接件(或墊圈)支承面間的端面摩擦力矩T2。 T=T1+T2=F0tan(+Pv)kF0d 式中:d螺紋公稱直徑,mm; F0預(yù)緊力,N; K擰緊力矩系數(shù); T擰緊力矩; 其中,K=tan(+Pv) 式中:d2螺紋中徑,mm; 螺紋升角; Pv螺紋當(dāng)量摩擦角; 螺母與被連接件的支撐面的摩擦因數(shù); Dw與支撐平面連接的螺母或墊圈的直徑; d0螺紋外徑。 因此,在確定螺栓大小的情況下。螺栓的軸向預(yù)緊力正比予擰緊力矩的大小,其比例系數(shù)就是擰緊力矩系數(shù)k,k的取值較為復(fù)雜,很難得到其正確值,此數(shù)據(jù)由高強(qiáng)度螺栓制造商提供,或在安裝前實(shí)驗(yàn)得到。通常k=0.110.15。 4 總結(jié) 從現(xiàn)階段看,焊接和螺栓連接是鋼結(jié)構(gòu)材料和構(gòu)件連接的兩種主要形式。焊接形式結(jié)構(gòu)的剛度比較好可以承載較大的載荷,但柔性較差屬于剛性連接。通過對(duì)螺栓連接受力情況的分析,在螺栓材料和大小選擇合適,預(yù)緊力計(jì)算合理的情況下,螺栓連接完全可以代替焊接承受發(fā)電機(jī)的載荷。而且螺栓連接的被連接板件按彈性體受力,使發(fā)電機(jī)支撐架與主機(jī)架之間成為彈性連接。這樣就達(dá)到了對(duì)發(fā)電機(jī)振動(dòng)的二次減振的效果,為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期可靠的工作奠定了基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 1孫永崗.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組螺紋聯(lián)接的探討J.工程與技術(shù),2009,4:311-316. 2靳建順,劉春峰等.高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接分析和計(jì)算J.煤礦機(jī)械,2009,9(30):28-33. 3嚴(yán)統(tǒng)迅