風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)

1、SL1500風(fēng)力發(fā)電機(jī)組培訓(xùn)教材偏航部分華銳風(fēng)電科技有限公司 1.偏航系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1.1 偏航系統(tǒng)是水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必不可少的組成系統(tǒng)之一，對(duì)風(fēng)電機(jī)組利用風(fēng)能起著非常巨大的作用 1.2 偏航系統(tǒng)位于機(jī)艙底部，其主要組成部分包括： 偏航大齒圈 側(cè)面軸承 滑墊保持裝置 上下及側(cè)面滑動(dòng)襯墊 偏航驅(qū)動(dòng)裝置 圓彈簧即調(diào)整螺栓 偏航限位開(kāi)關(guān) 接近開(kāi)關(guān)、風(fēng)速風(fēng)向儀等等偏航驅(qū)動(dòng)裝置偏航大齒圈側(cè)面軸承滑墊保持裝置限位開(kāi)關(guān)接近開(kāi)關(guān)大齒圈大齒圈側(cè)面軸承調(diào)整螺栓鎖緊螺母滑墊保持裝置主機(jī)架主機(jī)架運(yùn)輸支架2.偏航系統(tǒng)功能、原理偏航系統(tǒng)的功能就是捕捉風(fēng)向，控制機(jī)艙平穩(wěn)、精確、可靠的對(duì)風(fēng) 首先，假設(shè)現(xiàn)在是東南風(fēng)，風(fēng)電機(jī)組正

2、常工作，機(jī)艙葉輪處于迎風(fēng)狀態(tài)，即朝向東南方向，但是隨著時(shí)間變化，風(fēng)向逐漸的變化為南風(fēng)了，那么機(jī)組就不能在原來(lái)位置工作了。 這時(shí)，由風(fēng)速風(fēng)向儀測(cè)得風(fēng)向變化，并傳給控制系統(tǒng)存儲(chǔ)下來(lái)，控制系統(tǒng)又來(lái)控制偏航驅(qū)動(dòng)裝置中的四臺(tái)偏航電機(jī)往風(fēng)速變化的方向同步運(yùn)轉(zhuǎn)，偏航電機(jī)通過(guò)減速齒輪箱帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)。小齒輪是與大齒圈相嚙合的，與偏航電機(jī)、偏航齒輪箱統(tǒng)一稱(chēng)為偏航驅(qū)動(dòng)裝置，偏航驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)螺栓緊固在主機(jī)架上，而大齒圈通過(guò)88個(gè)螺栓緊固在塔筒法蘭上，不可旋轉(zhuǎn)，那么只能是小齒輪圍繞著大齒圈旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)主機(jī)架旋轉(zhuǎn)，直到機(jī)艙位置與風(fēng)向儀測(cè)得的風(fēng)向相一致。 當(dāng)然風(fēng)向變化是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，并不一定瞬時(shí)從東南風(fēng)就變?yōu)槟巷L(fēng)了，而是一

3、個(gè)逐漸變化的過(guò)程。 機(jī)艙是可以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)也可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，在偏航過(guò)程中，機(jī)艙不能總是朝向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，因?yàn)闄C(jī)艙底部大齒圈內(nèi)部布置著多根電纜，機(jī)艙旋轉(zhuǎn)電纜也就跟著扭轉(zhuǎn)，所以為了防止電纜扭轉(zhuǎn)破壞特地控制機(jī)艙同一方向旋轉(zhuǎn)圈數(shù)不得超過(guò)650度（從0度開(kāi)始，0度為安裝風(fēng)電機(jī)組時(shí)確定的位置）。這種控制方法就是靠偏航接近開(kāi)關(guān)和限位開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，接近開(kāi)關(guān)一左一右共兩個(gè)，負(fù)責(zé)記錄機(jī)艙位置，當(dāng)機(jī)艙達(dá)到650度或650度時(shí)發(fā)出信號(hào)，控制系統(tǒng)控制偏航電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)解纜。限位開(kāi)關(guān)是作為極限位置開(kāi)關(guān)使用的，當(dāng)機(jī)艙繼續(xù)旋轉(zhuǎn)達(dá)到700度時(shí)，限位開(kāi)關(guān)被觸發(fā)而使得風(fēng)電機(jī)組快速停機(jī)。3.零部件結(jié)構(gòu)功能介紹3.1 側(cè)面軸承及其組件

4、側(cè)面軸承是一個(gè)弧狀的階梯塊，共有6塊，每塊都有5個(gè)的沉孔分布于圓弧，用于放置定位銷(xiāo)、圓形彈簧和壓板，每個(gè)孔的底部有M33的螺紋孔，用于安裝調(diào)整螺栓，因?yàn)橄禄瑒?dòng)襯墊是用專(zhuān)用粘膠粘合在壓板上的，所以調(diào)整調(diào)整螺栓的旋入深度就可以調(diào)整滑動(dòng)襯墊與大齒圈之間的緊密程度，從而得到最佳阻尼。參考上圖。 另外側(cè)面軸承還有6個(gè)mm的孔分布于圓弧內(nèi)圈， M36螺栓通過(guò)這些孔將側(cè)面軸承與主機(jī)架緊固在一起。當(dāng)機(jī)艙需要偏航時(shí)，側(cè)面軸承帶動(dòng)滑動(dòng)襯墊隨機(jī)架共同旋轉(zhuǎn)。 下滑動(dòng)襯墊是特殊材料制作的圓形墊片，厚度10mm，直徑100mm，具有自潤(rùn)滑的功能，也就是在滑動(dòng)過(guò)程中滑動(dòng)墊片自產(chǎn)生潤(rùn)滑材料，無(wú)需加注潤(rùn)滑油。 圓彈簧是放在定位

5、銷(xiāo)上的，每個(gè)定位銷(xiāo)共有8個(gè)圓彈簧，分兩組背靠背放置。3.2 滑墊保持裝置及其組件 下滑動(dòng)襯墊是放入壓板凹槽內(nèi)的，而上滑動(dòng)襯墊若要固定于凹槽內(nèi)，就要靠滑墊保持裝置了，共有6片，靠近葉輪一側(cè)有兩片，每片上有7個(gè)凹槽用于粘結(jié)滑動(dòng)襯墊，如下圖（右）所示。六個(gè)小孔用于側(cè)面軸承與主機(jī)架連接螺栓穿過(guò)使得滑墊保持裝置與主機(jī)架連接為一體。 靠近發(fā)電機(jī)一側(cè)有4個(gè)滑墊保持裝置，其形狀如圖下圖（左）所示，它5個(gè)凹槽用于粘結(jié)滑動(dòng)墊片。 3.3 偏航驅(qū)動(dòng)裝置 偏航電機(jī)及制動(dòng)器、偏航小齒輪箱、偏航小齒輪組成了偏航驅(qū)動(dòng)裝置，他們是通過(guò)螺栓及內(nèi)部的花鍵連接成一體的，再共同和主機(jī)架用螺栓件連接在一起。偏航驅(qū)動(dòng)裝置共有4組，每一個(gè)

6、偏航驅(qū)動(dòng)裝置與主機(jī)架連接處的圓柱表面都是偏心的，以達(dá)到通過(guò)旋轉(zhuǎn)整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)整小齒輪與齒圈嚙合側(cè)隙的目的。每個(gè)齒輪箱還有一個(gè)外置的透明油位計(jì)（參考圖11.2.1），用于檢查油位。油位計(jì)是通過(guò)管路和呼吸冒及加油螺塞連著的，當(dāng)油位低于正常油位時(shí)，旋開(kāi)加油螺塞補(bǔ)充規(guī)定型號(hào)的潤(rùn)滑油。 偏航電機(jī)功率2.2kw,內(nèi)部含有溫度傳感器，控制繞組溫度在155之內(nèi)。偏航齒輪箱是行星式減速機(jī)，制動(dòng)器位于發(fā)電機(jī)尾部，如果偏航電機(jī)發(fā)生故障，則控制系統(tǒng)會(huì)設(shè)置一個(gè)電氣制動(dòng)，防止電機(jī)橫向旋轉(zhuǎn)。 為了使得機(jī)艙在偏航過(guò)程中平穩(wěn)精確，小齒輪與大齒圈之間的側(cè)隙應(yīng)保證在0.71.3之間。3.4 偏航大齒圈 偏航齒圈通過(guò)88個(gè)M36高強(qiáng)

7、度螺栓與塔架緊固在一起，齒圈內(nèi)圈有一階梯，上下面都是和滑動(dòng)襯墊配合。四個(gè)偏航小齒輪就是和這個(gè)大齒圈嚙合并圍繞著它旋轉(zhuǎn)的，從而帶動(dòng)整個(gè)機(jī)艙旋轉(zhuǎn)。3.4 接近開(kāi)關(guān) 接近開(kāi)關(guān)是一個(gè)光傳感器，利用偏航齒圈齒的高低不同而使得光信號(hào)不同來(lái)工作，采集光信號(hào)并計(jì)數(shù)。通過(guò)一左一右兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)采集的信號(hào)，控制系統(tǒng)控制機(jī)組偏航不超過(guò)650度，防止線纜纏繞。 接近開(kāi)關(guān)是安裝到支架上的，在主機(jī)架正前方，調(diào)整背緊螺母可以調(diào)整接近開(kāi)關(guān)和偏航齒圈齒頂之間的距離，為了采集到信號(hào)，這個(gè)距離應(yīng)保持在2.0mm至4.0mm。 3.6 限位開(kāi)關(guān) 限位開(kāi)關(guān)也是防止電纜纏繞而設(shè)置的傳感器，當(dāng)機(jī)艙偏航旋轉(zhuǎn)圈數(shù)達(dá)到700度時(shí)，限位開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)

8、，整個(gè)機(jī)組快速停機(jī)。 正對(duì)葉輪方向看去，限位開(kāi)關(guān)位于接近開(kāi)關(guān)左側(cè)，直接通過(guò)螺栓固定于主機(jī)架上。齒輪箱限位開(kāi)關(guān)（GCLS）與大齒圈相嚙合，限位開(kāi)關(guān)上的齒輪將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到凸輪開(kāi)關(guān)軸上，在凸輪開(kāi)關(guān)軸上有三個(gè)凸輪環(huán)，其正常位置（三個(gè)凸輪盤(pán)之間的角度錯(cuò)位）可以單獨(dú)調(diào)整。三個(gè)開(kāi)關(guān)均為快動(dòng)開(kāi)關(guān)（切換時(shí)間短），并且每個(gè)都有一個(gè)斷路觸點(diǎn)和閉合觸點(diǎn)3.7 風(fēng)速風(fēng)向儀 偏航實(shí)現(xiàn)其功能，必須采集到風(fēng)向，風(fēng)速風(fēng)向儀就是實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的。風(fēng)速風(fēng)向儀位于機(jī)艙罩子外部，遠(yuǎn)離葉輪一側(cè)，阻流板前面。結(jié)構(gòu)如圖所示4.偏航常見(jiàn)故障及可能原因偏航常見(jiàn)故障及可能原因4.1 齒圈齒面磨損原因 齒輪副的長(zhǎng)期嚙合運(yùn)轉(zhuǎn) 相互嚙合的齒輪副齒側(cè)間隙中滲入雜質(zhì) 潤(rùn)滑脂嚴(yán)重缺失使得齒輪副處于干摩擦狀態(tài)4.2 異常噪聲原因 潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂嚴(yán)重缺失 偏航阻尼力矩過(guò)大 齒輪副輪齒損壞 偏航驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中油位過(guò)低4.3 偏航定位不準(zhǔn)確原因 風(fēng)向標(biāo)信號(hào)不準(zhǔn)確