第一篇：風電評估總結作業

可研模版結構

首先要進行概述，說明這塊區域的位置地理位置和各項測量參數，再寫出所采用的數據、資料。再對風電場所在地區氣象站資料分析，其中有氣象站基本資料、多年氣象數據統計分析，然后是風電場測風資料分析，里面有測風塔概況、測風塔數據檢驗、風電場現場測風資料統計、現場測站數據長期代表性訂正，資料統計中有測風塔與氣象站相關性、風電場空氣密度計算、風切變指數、湍流強度、50年一遇風速最大值和極大值、風速及風功率密度、風速及風功率密度年變化和日變化、測風塔風速及風能頻率、測風塔風向風能玫瑰圖。再做代表年風電場風能要素，這里有代表年平均風速和風功率密度統計、代表年風電場風資源分析，分析中要做代表年風速和風功率密度年變化和日變化曲線、測風塔代表年風速及風能頻率、測風塔代表年風向頻率及風能方向頻率、Weibull曲線，最后 是風能資源評價。

接下來是工程地質的分析，勘察依據是一些資料，還有勘察手段。然后要看區域地質概況及場址穩定性，要考慮到自然條件、區域地質、區域構造穩定性評價。還有場址區地形地質條件，這其中包括地形地貌、地層巖性、水文地質條件，然后進行風電場場址工程地質條件評價。要有穩定性與適宜性評價；巖土的物理力學性質初步評價；水、土的腐蝕性初步評價；場地地基土凍結深度；地基方案初步建議，最后是寫出結論與建議。

要確定項目任務和規模，其中包括地區經濟發展現狀、地區電力系統現狀及發展規劃、項目建設的必要性、項目規模。在地區電力系統現狀及發展規劃中有地區電力系統現狀、電力系統規劃、項目建設的必要性。

最后是風力發電機組選型及布置，要做地區電力系統現狀、電力系統規劃、項目建設的必要性，接著是風力發電機組的優化布置和風電場年上網電量計算。

中國風資源主要分布在新疆北部，內蒙古，甘肅北部，如新疆的達坂城風電場，還有阿拉山口地區。內蒙古面積遼闊，出去強大的蒙古高氣壓邊緣，是高低氣壓的過渡帶，所以風力很強。

一些特殊區域，比如峽谷、平原、山坡、海邊等都有利于風的形成。在東南沿海也有很好的風資源分布，但在南方內陸地區可利用資源相當匱乏，這些地方沒有開發潛力。

專業名詞理解： 1.風場 wind site 擬進行風能資源開發利用的場地、區域或范圍。2.風電場 wind farm 由一批風力發電機組或風力發電機組群組成的電站。3.風功率密度 wind power density 與風向垂直的單位面積中風所具有的功率。

設定時段的平均風功率密度表達式為：

Dwp?1n3i(?)(v?2i?1)（W/m2）

式中：n——在設定時段內的記錄數；

ρ——空氣密度，kg/m3； vi3——第i記錄的風速（m/s）值的立方。

平均風功率密度的計算應是設定時段內逐小時風功率密度的平均值，不可用年（或月）平均風速計算年（或月）平均風功率密度。

Dwp中的ρ必須是當地年平均計算值。它取決于溫度和壓力（海拔高度）。如果風場測風有壓力和溫度的記錄，則空氣密度按下式計算： ??PRT（kg/m3）

式中：P——年平均大氣壓力，Pa；

R——氣體常數（287J/kg·K）；

T——年平均空氣開氏溫標絕對溫度（℃+273）

如果沒有風場大氣壓力的實測值，空氣密度可以作為海拔高度（z）和溫度（T）的函數，按照下式計算出估計值：

???353.05/T?e?0.034?z/T?（kg/m3）

式中：z——風場的海拔高度，m；

T——年平均空氣開氏溫標絕對溫度（℃+273）。

4.風能密度 wind energy density 在設定時段與風向垂直的單位面積中風所具有的能量。

風能密度表達式為：

DWE?1m3j ?(?)(v2j?1)tj（W·h/m2）式中：m——風速區間數目；

ρ——空氣密度，kg/m3； vj3——第j個風速區間的風速（m/s）值的立方；

tj——某扇區或全方位第j個風速區間的風速發生的時間，h。

5.風速 wind speed 空間特定點的風速為該點周圍氣體微團的移動速度。6.平均風速 average wind speed 給定時間內瞬時風速的平均值，給定時間從幾秒到數年不等。vE=1/n(v1+v2+v3+…+vi+vn)=1/n∑vi n=1 式中，vE為平均風速；vi為時間點i對應的瞬間風速；n為所選取的樣本點的總數

7.10min平均風速（目前測風數據的時間步長）

每秒采樣一次，自動計算和記錄每10min 的平均風速，m/s。8.小時平均風速

通過10min平均風速值獲取每小時的平均風速，m/s。9.最大風速 maximum wind speed 10min平均風速的最大值。

10.極大風速 extreme wind speed 瞬時風速的最大值。

11.風速分布 wind speed distribution 用于描述連續時限內風速概率分布的分布函數。12.威布爾分布 Weibull distribution 經常用于風速的概率分布函數，分布函數取決于兩個參數，控制分布寬度的形狀參數和控制平均風速分布的尺度參數。13.瑞利分布 Rayleigh distribution 經常用于風速的概率分布函數，分布函數取決于一個調節參數，即控制平均風速分布的尺度參數。

注：瑞利分布是形狀參數等于2的威布爾分布。14.日變化 diurnal variation 以日為基數發生的變化。月或年的風速（或風功率密度）日變化是求出一個月或一年內，每日同一鐘點風速的月平均值或年平均值，得到0點到23點的風速（或風功率密度）變化。

15.年變化 annual variation 以年為基數發生的變化。風速（或風功率密度）年變化是從1月到12月的月平均風速（或風功率密度）變化。

16.年際變化 interannual variation 以30年為基數發生的變化。風速年際變化是從第1年到第30年的年平均風速變化。

17.風切變 wind shear 風速在垂直于風向平面內的變化。18.風切變冪律 power law for wind shear 表示風速隨離地面高度以冪定律關系變化的數學式。風切變冪律公式如下：

?z2??v2?v1??z??1? ?式中：α——風切變指數；

v2——高度z2的風速，m/s； v1——高度z1的風速，m/s。

19.風切變指數 wind shear exponent 通常用于描述風速剖面線形狀的冪定律指數。風切變指數α用下式計算：

??lg?v2/v1?lg?z2/z1?

式中v1與v2為實測值。

20.湍流強度 turbulence intensity 風速的標準偏差與平均風速的比率。用同一組測量數據和規定的周期進行計算。

10min湍流強度按下式計算：

V

式中：σ——10min風速標準偏差，m/s； V——10min平均風速，m/s。

21.輪轂高度 hub height 從地面到風輪掃掠面中心的高度。22.測量位置 measurement seat 在風場內進行風能資源測量時所選擇的有代表性的具體位置。23.測量參數 measurement parameters 在風電場安裝相關儀器，通過測量直接獲取的風能資源評估所需要的參數。風向

24.風向采集

與風速同步采集的該風速的風向。25.風向區域

所記錄的風向都是某一風速在該區域的瞬間采樣值。風向區域分為16 等分時，每個扇形區域含22.5℃；也可以采用多少度來表示風向。26.風速標準偏差

以10min 為時段，每秒采集和記錄瞬時風速的標準偏差，m/s。自動計算和記錄每10min 的風速標準偏差。27.氣溫

現場采集風場的環境溫度，℃； IT??每小時采樣一次并記錄；

日平均溫度應是每日逐小時連續采樣數據的平均值。28.大氣壓

現場采集風場的大氣壓，kPa； 每小時采樣一次并記錄；

日平均大氣壓應是每日逐小時連續采樣數據的平均值。

第二篇：風電年終維護總結

2012年碭山風電維護項目堅持“努力打造技術品牌、提高管理、提高知識、提高專業能力”的方針，以 “提高設備穩定運行率、降低缺陷頻發率、降低維護成本”的目標為指導，認真落實工作部署中提出的設備管理的各項工作，努力實現“最大限度的滿足安全生產需要，培養一只高效團隊”的目標。縱觀2012年電氣全年的維護工作，在各級領導的支持和其他部門的協作下是較好地完成了公司交給的任務。具體工作如下：

1、設備定檢工作：利用春、秋檢時機，對電氣設備進行清掃檢查，預防性試驗，各專業工作同時進行，保證在規定時間內保質保量完成各項檢修任務，不丟項，不落項。

繼電保護專業主要工作包括線路保護、主變保護、母線保護、線路故障錄波器、運動信息子站、35KV進線保護等共計20余項，參與人數4人，同時對各類低壓控制系統及自動裝置也進行了全面清掃檢查。

高壓專業：主變壓器、220KV開關、避雷器、過電壓保護器、高低壓電纜、絕緣瓷瓶、絕緣油等共計30余項，設備高壓試驗130臺次，絕緣油樣75臺，變電專業：1號主變壓器、220KV線路、母線及避雷器，220KV線路開關及刀閘、主變開關、35KV線路開關及刀閘等共計30余項。全年共處理箱變缺陷15臺次，35kv線路斷線1處，風機跌落保險上口斷線13處，清除35kv鐵塔鳥巢26處，處理35kv螺栓松動26處。對避雷器、過電壓保護器等設備，全面清掃檢查，更換12臺，清掃35kv開關柜10臺，全面消除了設備隱患，為今冬明春設備的安全穩定運行，打下了堅實的基礎。

儀表專業：電壓變送器、電流變送器、功率變送器、交直流電壓、電流表等共計50余塊。日常各類指示儀表、遠傳設備等缺陷消除40余項。

2、日常維護工作

定期對現場設備運行工況進行排查，及時清除各類威脅設備安全運行的各類隱患，確認設備的各項基本運行指標正常。按照技術監督規程規定，定期對高壓電器設備進行絕緣項目檢查，對220KV刀閘、懸垂絕緣子、絕緣支柱、變壓器套管等進行紅外線成像，檢查設備內部絕緣情況，對PT、箱變、主變絕緣油定期進行色譜及耐壓試驗，保證設備微小缺陷能夠及時發現。配合上級技術監督部門，定期上報技術監督報表，配合相關部門開展反事故措施排查整改，并對發變組保護、自動勵磁裝置等涉網保護項目定期篩查，上報檢查結果，并根據上級部門更改要求，對場內設備不符合項進行整改。

3、緊急事故搶修：全年重大搶修共計4項

3號發電機變壓器一、二次電纜燒毀，需將油池進行排油清理，更換新油，故障電纜更換并進行絕緣處理。搶修工作進行了36個小時，總計投入各類專業技術人員8人，共計更換新電纜16根，制作中間接頭16個，高壓試驗32項。

220KV母線C項 PT絕緣油色譜顯示內部故障，需整體更換，將原故障PT拆除，新PT就位，測量引線恢復，高壓試驗檢測等工作。搶修工作進行了40個小時，總計投入各類專業技術人員10人，直組、絕緣、油樣等高壓試驗5項.35KV跌落開關絕緣故障，共計處理10處，更換開關機構，絕緣子等工作，保證供電線路及時投運。

35KV避雷器由于雷擊，造成避雷器損壞，共計更換12臺。

4、重大設備技改

PMU改造：根據調度發布的指導性文件，克服了無施工圖紙的困難條件，對設備進行了全方位考察研究，并繪制出適合我廠的安裝施工圖紙，根據實際考察的結果，制定除了具體的施工方案及施工材料準備，為PMU改造工程的順利進行打下良好基礎。目前技術及物資準備工作已基本完成，待材料到齊后即開工。

5、安全文明生產工作

電氣專業部全年安全形勢良好，未發生一齊人身傷害事故。工作前進行安全危險點分析，對工作進行周密部署，制定詳盡的安全技術措施，保證人員和設備的安全。對事故預想做到全面可靠及時，隱患排查認真仔細，確保設備檢修中期內安全運行。同時對設備標牌進行全面排查，將缺損、松動

6、安全隱患排查

對電氣設備建筑基礎、設備圍欄、電纜溝道、防護圍擋、安全通道等重要部位定期排查，對存在問題的部位及時整改，全年消除各類隱患80余件。

第三篇：風電培訓總結

風電培訓總結

由xxxx公司組織的重慶培訓為期十天，身為培訓計劃里的一員，我們來到了重慶xxxx進行培訓，xxxx給我的第一印象就是它是一家軍工企業，這里生產的風機肯定有過人之處，所以這次培訓十分重要。

首先廠家安排我們就參觀了生產車間，氣勢龐大，規模空前，操作嫻熟，技術人員嚴謹認真。進廠培訓前我們進行了《電業安全生產規程》。所有一切硬件軟件都齊備。由專業的工程師為我們講解了風電機組的構成及原理。

風力發電機組是由包括機艙、轉子葉片、軸心、低速軸、齒輪箱、高速軸及其機械閘、發電機、偏航裝置、電子控制器、液壓系統、冷卻元件、塔、風速計及風向標等組成。

風力機的偏航系統也稱為對風裝置，其作用在于當風速矢量的方向變化時，能夠快速平穩地對準風向，以便風輪獲得最大的風能。小微型風力機常用尾舵對風，它主要有兩部分組成，一是尾翼，裝在尾桿上與風輪軸平行或成一定的角度。為了避免尾流的影響，也可將尾翼上翹，裝在較高的位置。中小型風機可用舵輪作為對風裝置，其工作原理大致如下：當風向變化時，位于風輪后面兩舵輪（其旋轉平面與風輪旋轉平面相垂直）旋轉，并通過一套齒輪傳動系統使風輪偏轉，當風輪重新對準風向后，舵輪停止轉動，對風過程結束。大中型風力機一般采用電動的偏航系統來調整風輪并使其對準風向。

偏航系統一般包括感應風向的風向標，偏航電機，偏航行星齒輪減速器，回轉體大齒輪等。其工作原理如下： 風向標作為感應元件將風向的變化用電信號傳遞到偏航電機的控制回路的處理器里，經過比較后處理器給偏航電機發出順時針或逆時針的偏航命令，為了減少偏航時的陀螺力矩，電機轉速將通過同軸聯接的減速器減速后，將偏航力矩作用在回轉體大齒輪上，帶動風輪偏航對風，當對風完成后，風向標失去電信號，電機停止工作，偏航過程結束。

雙饋發電機(Doubly-Fed Induction Generator，簡稱DFIG)具有定子、轉子雙套繞組，轉子繞組上加有滑環和電刷，可以從定、轉子兩側回饋能量。當采用交流勵磁時，轉子的轉速與勵磁電流的頻率有關，從而使得交流勵磁發電機的內部電磁關系即不同于異步發電機又不同于同步發電機，卻兼有同步發電機和異步發電機的特點，控制靈活性好，具有較強的無功調節能力。采用變速恒頻發電方式，可按照捕獲最大風能的要求，在風速變化的情況下實時調節風力機轉速，使之始終運行在與該風速對應的最佳轉速上，從而提高了機組發電效率，優化了風力機的運行性能，還可使發電機組與電網系統之間實現良好的柔性連接，比傳統的恒速恒頻發電系統更容易實現并網操作及運行。

低電壓穿越（LVRT），指在風力發電機并網點電壓跌落的時候，風機能夠保持 低電壓穿越并網，甚至向電網提供一定的無功功率，支持電網恢復，直到電網恢復正常，從而“穿越”這個低電壓時間(區域)。LVRT是對并網風機在電網出現電壓跌落時仍保持并網的一種特定的運行功能要求。對于風電裝機容量占其他電源總容量比例大于5%的省（區域）級電網，該電網區域內運行的風電場應具有低電壓穿越能力。風電場低電壓穿越要求，1)風電場內的風電機組具有在并網點電壓跌至20%額定電壓時能夠保證不脫網連續運行625ms的能力； 2)風電場并網點電壓在發生跌落后2s內能夠恢復到額定電壓的90%時，風電場內的風電機組能夠保證不脫網連續運行。雙饋風電機組低壓穿越技術的原理：在外部系統發生短路故障時，雙饋電機定子電流增加，定子電壓和磁通突降，在轉子側感應出較大的電流。轉子側變流器直接串連在轉子回路上，為了保護變流器不受損失，雙饋風電機組在轉子側都裝有轉子短路器。當轉子側電流超過設定值一定時間時，轉子短路器被激活，轉子側變流器退出運行，電網側變流器及定子側仍與電網相連。一般轉子各相都串連一個可關斷晶閘管和一個電阻器，并且與轉子側變流器并聯。電阻器阻抗值不能太大，以防止轉子側變流器過電壓，但也不能過小，否則難以達到限制電流的目的，具體數值應根據具體情況而定。外部系統故障清除后，轉子短路器晶閘管關斷，轉子側變流器重新投入運行。在定子電壓和磁通跌落的同時，雙饋電機的輸出功率和電磁轉矩下降，如果此時風機機械功率保持不變則電磁轉矩的減小必定導致轉子加速，所以在外部系統故障導致的低電壓持續存在時，風電機組輸出功率和電磁轉矩下降，保護轉子側變流器的轉子短路器投入的同時需要調節風機槳距角，減少風機捕獲的風能及風機機械轉矩，進而實現風電機組在外部系統故障時的LVRT功能。

短暫的十天培訓告一段落，我受益匪淺，風機的理論知識又有了進一步的提高，為了更好的投入到風電場的工作打下了堅實的基礎。通過培訓努力掌握最前沿的知識、技能和學習方法，才能為本單位創造最大價值，只有自身素質的提高和綜合能力的加強，才能適應這個社會，抓住機遇，迎接挑戰。

第四篇：風電培訓總結

重慶培訓總結

為提高風力發電的專業技能，培養生產理論知識，促使在工作中進一步更新觀念、理清思路。公司組織我們參加了xxxx風電培訓學習。在短短十天的時間里，通過xxxx風電老師的講授，使我們掌握了一定的風力發電機組的工作原理、機械、電氣控制系統等專業基礎知識及風場安全教育培訓；使我們了解了企業的安全生產知識，掌握了高空救護和急救知識；并深刻認識到如何保障人員和設備安全。

在短短十天時間里，雖然課程多、時間緊，但通過xxxx風電的相關技術人員的精心課程安排，進行上課指導，拓寬了知識面，提高了我們認識，認識到自身的不足，在今后的工作中更應該不斷提高自己的專業知識、管理知識和職業素養。通過不斷地學習和實踐使自己的自我認識和專業技能不斷進步前進更上一層樓。

在學習期間，我們首先學習了企業的安全生產知識及安全管理知識，通過安全知識學習讓我們在平時工作中應該注意到“人、機、料、法、環”，“工完料凈場地清”等規范操作，并讓我們很好的了解到安全對于一個企業的重要性。接下來幾天時間老師給我們講述了2.0MW風機專業知識，其中包括：

1、HZ 2.0MW風機使用說明（1、偏航系統，2、齒輪箱，3、發電機，4、液壓系統，5、機艙，6、起重機，7、主軸輪滑系統，8、變頻器，9、偏航潤滑器），2、HZ 2.0MW變頻器的使用說明，3、HZ 2.0MW風力發電機組（液壓系統，潤滑系統，冷卻系統及滑環維護各個主件安全指導、機械部件維修項目及電氣設備維護），4、HZ 2.0MW風力發電機組遠程監控系統（以計算機網絡為基礎，進行調度管理及遠程信息采集）。在學習期間由于課程多、時間緊、任務重，無形給大家的知識消化帶來了一定難度，必須增加與老師課堂的溝通時間，現場理解，不懂就問，才能更好的提高效率，減少學習強度。在我們不斷的堅持努力下，歸類學習把此次風電學習分為兩類：一類是安全操作其中包括，檢修作業、高空作業安全、安全救援裝備使用、風機內相互救援、儀表使用等；一類是專業知識，如控制系統、偏航系統、液壓系統、保護系統、潤滑系統、冷卻系統、滑環維護等。通過歸納更便于掌握和了解。

通過xxxx風電的一系列指導交流，再加上培訓期間領導們關心，培訓工作進行得緊張有序并取得很好的效果。本次培訓盡管只有短短十天的時間，但它卻為我提供了良好的學習機會，使得我對風電方面的知識有了很大的收獲，它促進了我在不斷學習的過程中重塑自我，提升自我，更新觀念，不斷創新，增強競爭能力。只有自身素質的提高和綜合能力的加強，才能適應這個“唯一不變的是變化”的社會，抓住機遇，迎接挑戰，也為我的進一步學習搭建了很好的平臺，更好的為上崗打下良好的基礎。

2012年8月18日

第五篇：風電技術總結

1、壽命

2、可靠性高

3、軸承強制潤滑

4、傳動類型圓柱齒輪箱，行星齒輪箱，多采用混合方式，形式又可分為展開式、分流式和同軸式以及混合式等等，多數為一級或兩級行星+兩級斜齒輪傳動：大軸—行星架—行星輪—太陽輪—斜齒輪傳動

5、制動裝置

如圖下面：一級行星傳動，兩級圓柱傳動；齒圈固定模式

齒輪箱由兩級行星和一級平行軸傳動以及輔助裝置組成。為了傳動平穩和提高承載能力，齒輪采用斜齒并精密修形，外齒輪材料為滲碳合金鋼，內齒輪為合金鋼，一級行星架采用高合金鑄鋼材料，二級行星架和箱體采用高強度抗低溫球墨鑄鐵。主軸內置于增速機，與第一級行星架過盈連接。齒輪箱通過彈性減震裝置安裝在主機架上。齒輪箱的軸向空心孔用于安裝控制回路電纜。具體結構見圖1。

圖1

采用鑄鐵箱體可發揮其減振性，易于切削加工等特點，適于批量生產。常用的材料有球墨鑄鐵和其他高強度鑄鐵。

外齒輪制造精度不低于6級，齒面硬度HRC58--62，外齒輪采用17CrNi2MoA．對于兆瓦級風電齒輪箱，傳動比多在100左右，一般有兩種傳動形式：一級行星+兩級平行軸圓柱齒輪傳動，兩級行星+一級平行軸圓柱齒輪傳動。相對于平行軸圓柱齒輪傳動，行星傳動的以下優點：傳動效率高，體積小，重量輕，結構簡單，制造方便，傳遞功率范圍大，使功率分流；合理使用了內嚙合；共軸線式的傳動裝置，使軸向尺寸大大縮小而；運動平穩、抗沖擊和振動能力較強。在 依據提供的技術數據，經過方案比較，總傳動比i=98．74，采用兩級行星派生型傳動，即兩級行星傳動+高速軸定軸傳動。為補償不可避免的制造誤差，行星傳動一般采用均載機構，均衡各行星輪傳遞的載荷，提高齒輪的承載能力、嚙合平穩性和可靠性，同時可降低對齒輪的精度要求，從而降低制造成本。

對于具有三個行星輪的NGW型行星傳動，常用的均載機構為基本構件浮動。由于太陽輪重量輕，慣性小，作為均載浮動件時浮動靈敏，結構簡單，被廣泛應用于中低速工況下的浮動均載，尤其是具有三個行星輪時，效果最為顯著。因此在本文的風電增速箱中，兩級NGW型行星傳動中，均采用中心輪浮動的均載機構。

目前這些齒輪箱的適用范圍為：發電功率200ＫＷ－1660ＫＷ，風力帶動槳葉的轉速為19—28.5r／min（齒輪箱的輸入轉速），增速齒輪箱的輸出轉速為1440—1520r／min（發電機轉速），齒輪箱的速比范圍為：Ｕ＝36—78（個別達到98）

其傳動路線是；槳葉——傳動軸——收縮套——行星架——太陽輪——第二級平行軸大齒輪——第二級平行軸小齒輪——第一級平行軸大齒輪——第一級平行軸小齒輪——發電機

齒輪箱的材料：外齒輪材料為優質低碳合金結構鋼，如17CrNiMo6，內齒輪材料為42CrMoA，內齒圈磨齒，外齒輪滲碳淬火磨齒，精度在ＩＳＯ1328之６級以上，軸承全部為ＳＫＦ、ＦＡＧ、ＮＳＫ等進口軸承，且多為雙列向心球面滾子軸承，單列園柱滾子軸承等。

齒輪箱類型主要有1p+2h(2Mw 以下）2p+1H(2Mw到6MW）winergy 5和6兆瓦采用都是這種結構，對于混合傳動的機型大多采用1p或2p的結構。

密封要疏而不堵, 這是設計密封的思路.重點說點蝕:

１ 重載，齒面接觸壓力過大，工作是齒面溫度過高，而且不均勻；

２ 潤滑，潤滑不充足，黏度太低，不能形成足夠厚度的油膜，油噴的不均勻，油的種類不對，最好用合成油，油噴的位置不對；以及油的清潔度。

３ 齒面硬度，一般小齒輪硬度應高于大齒輪２度，最好在５８－６２的范圍內（國內有的是６４HRC）熱處理后最好保留20%的殘余噢實體。齒形誤差，比如齒定修行，推薦修形全部修道小齒輪上，并且變位，齒數不要低于20。齒面光潔度，因為都是硬齒面傳動，光潔度至少到0.8Ra或更好。磨削燒傷

齒輪箱的主要零部件

一、箱體

箱體是齒輪箱的重要部件，它承受來自風輪的作用力和齒輪傳動時產生的反力。箱體必須具有足夠的剛性去承受力和力矩的作用，防止變形，保證傳動質量。常用的材料有球墨鑄鐵和其他高強度鑄鐵。設計鑄造箱體時應盡量避免壁厚突變，減小壁厚差，以免產生縮孔和疏松等缺陷。為減小機械加工過程和使用中的變形，防止出現裂紋，無論是鑄造或是焊接箱體均應為了便于裝配和定期檢查齒輪的嚙合情況，進行退火、時效處理，以消除內應力。為了減小齒輪箱傳到機艙機座的振動，齒輪箱可安裝在彈性減振器上。最簡單的彈性減振器是用高強度橡膠和鋼墊做成的彈性支座塊，合理使用也能取得較好的結果。箱蓋上還應設有透氣罩、油標或油位指示器。在相應部位設有注油器和放油孔。放油孔周圍應留有足夠的放油空間。采用強制潤滑和冷卻的齒輪箱，在箱體的合適部位設置進出油口和相關的液壓件的安裝位置。

二、齒輪和軸

風力發電機組運轉環境非常惡劣，受力情況復雜，要求所用的材料除了要滿足機械強度條件外，還應滿足極端溫差條件下所具有的材料特性，如抗低溫冷脆性、冷熱溫差影響下的尺寸穩定性等等。對齒輪和軸類零件而言，由于其傳遞動力的作用而要求極為嚴格的選材和結構設計，一般情況下不推薦采用裝配式拼裝結構或焊接結構，齒輪毛坯只要在鍛造條件允許的范圍內，都采用輪輻輪緣整體鍛件的形式。當齒輪頂圓直徑在2倍軸徑以下時，由于齒輪與軸之間的聯接所限，常制成軸齒輪的形式。為了提高承載能力，齒輪一般都采用優質合金鋼制造。外齒輪推薦采用20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMc6、17Cr2Ni2MoA 等材料。內齒圈按其結構要求，可采用42CrMoA、34Cr2Ni2MoA等材料，也可采用與外齒輪相同的材料。采用鍛造方法制取毛坯，可獲得良好的鍛造組織纖維和相應的力學特征。合理的預熱處理以及中間和最終熱處理工藝，保證了材料的綜合機械性能達到設計要求。常用材料的力學性能表見表8-5。

（一）齒輪

1.齒輪精度齒輪箱內用作主傳動的齒輪精度，外齒輪不低于5級GB/T10095-2001，內齒輪不低于6級GB/T10095-2001。選擇齒輪精度時要綜合考慮傳動系統的實際需要，優秀的傳動質量是靠傳動裝置各個組成部分零件的精度和內在質量來保證的，不能片面強調提高個別件的要求，使成本大幅度提高，卻達不到預定的效果。

2.滲碳淬火通常齒輪最終熱處理的方法是滲碳淬火，齒表面硬度達到HRC60＋/-2，同時規定隨模數大小而變化的硬化層深度要求，具有良好的抗磨損接觸強度，輪齒心部則具有相對較低的硬度和較好的韌性，能提高抗彎曲強度。滲碳淬火后獲得較理想的表面殘余應力，它可以使輪齒最大拉應力區的應力減小。因此對齒根部分通常保留熱處理后的表面，在前道工序滾齒時要用齒形帶觸角的留磨量滾刀滾齒，從而在磨齒時不會磨去齒根部分。磨齒時選擇合適的砂輪和切削用量，輔以大流量的切削冷卻液是防止出現磨齒裂紋和燒傷的重要措施。對齒輪進行超聲波探傷、磁粉探傷和涂色探傷，以及進行必要的金相檢驗等，都是控制齒輪內在質量的有效措施。

3.齒形加工為了減輕齒輪副嚙合時的沖擊，降低噪聲，需要對齒輪的齒形齒向進行修形。在齒輪設計計算時，可根據齒輪的彎曲強度和接觸強度初步確定輪齒的變形量，再結合考慮軸的彎曲、扭轉變形以及軸承和箱體的剛度，繪出齒形和齒向修形曲線，并在磨齒時進行修正。

圓柱齒輪的加工路線如下：

下料一鍛造毛坯一荒車一預熱處理一粗車一半精加工外形尺寸一制齒加工（滾齒或插齒）一去毛刺、齒頂倒棱、齒端倒角一熱處理（滲碳淬火）一精加工基準面一磨齒一檢驗一清洗一入庫。

加工人字齒的時候，如是整體結構，半人字齒輪之間應有退刀槽；如是拼裝入字輪，則分別將兩半齒輪按普通齒輪加工，最后用工裝準確對齒，再通過過盈配合套裝在軸上。4 齒輪與軸的聯接

1）平鍵聯接：常用于具有過盈配合的齒輪或聯軸節的聯接。由于鍵是標準件，故可根據聯接的結構特點、使用要求和工作條件進行選擇。如果強度不夠，可采用雙鍵，成180’布置，在強度校核時按1.5個鍵計算。

2）花鍵聯接：通常這種聯接是沒有過盈的，因而被聯接零件需要軸向固定。花鍵聯接承載能力高，對中性好，但制造成本高，需用專用刀具加工。花鍵按其齒形不同，可分為矩形花鍵、漸開線花鍵和三角形花鍵三種。漸開線花鍵聯接在承受負載時齒間的徑向力能起到自動定心作用，使各個齒受力比較均勻，其加工工藝與齒輪大致相同，易獲得較高的精度和互換性，故在風力發電齒輪箱中應用較廣。

3）過盈配合聯接：過盈配合聯接能使軸和齒輪（或聯軸節）具有最好的對中性，特別是在經常出現沖擊載荷情況下，這種聯接能可靠地工作，在風力發電齒輪箱中得到廣泛的應用。利用零件間的過盈配合形成的聯接，其配合表面為圓柱面或圓錐面（錐度可取1：30-1：8）。圓錐面過盈聯接多用于載荷較大，需多次裝拆的場合。4）脹緊套聯接：利用軸、孔與錐形彈性套之間接觸面上產生的摩擦力來傳遞動力，是一種無鍵聯接方式，定心性好，裝拆方便，承載能力高，能沿周向和軸向調節軸與輪轂的相對位置，且具有安全保護作用。

彈性套是在軸向壓緊力的作用下，其錐面迫使被其套住的軸內環縮小，壓緊被包容的軸頸，形成過盈結合面實現聯接。彈性套材料多用65、65Mn、55CR2 或60Gr2 等鋼材。彈性套的工作應力一般不應超過其材料的屈服極限，其強度和變形可根據圓錐面過盈聯接公式計算。內外環與軸和轂孔的配合通常取H7/h6，配合表面粗糙度為Ra0.8-Ra0.2。聯接表面的壓力可按厚壁圓筒的有關公式計算。

軸的材料采用碳鋼和合金鋼。如40、45、50、40Cr、50Cr、42CrMoA 等，常用的熱處理方法為調質，而在重要部位作淬火處理。要求較高時可采用20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、17CrNi5、16CrNi等優質低碳合金鋼，進行滲碳淬火處理，獲取較高的表面硬度和心部較高的韌性。

在風力發電齒輪箱上常采用的軸承有圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、調心滾子軸承等。在所有的滾動軸承中，調心滾子軸承的承載能力最大，且能夠廣泛應用在承受較大負載或者難以避免同軸誤差和撓曲較大的支承部位。

通常在外圈上設有環形槽，其上有三個徑向孔，用作潤滑油通道，使軸承得到極為有效的潤滑。軸承的套圈和滾子主要用鉻鋼制造并經淬火處理，具備足夠的強度、高的硬度和良好的韌性和耐磨性。第10章

行星齒輪機構設計

輪系：指由一系列齒輪所組成的齒輪傳動系統。根據輪系傳動時，各齒輪的軸線在空間的相對位置是否固定，可將輪系分為兩類：定軸輪系和周轉輪系。定軸輪系：輪系中各齒輪的幾何軸線位置固定。

周轉輪系：輪系中有一個或一些齒輪的軸線不固定，而是繞著其它定軸齒輪的軸線回轉的輪系。

周轉輪系可分為行星輪系和差動輪系兩類。

如圖所示的行星輪系由行星齒輪、行星架(系桿)、中心輪等組成。

在行星輪系中, 活套在構件H上的齒輪2一方面繞自身的軸線O′O′回轉, 同時又隨構件H繞輪系主軸線(固定軸線)OO回轉, 這種既有自轉又有公轉的齒輪稱為行星輪。

H是支撐行星輪的構件, 稱為行星架。齒輪1和齒輪3的軸線與行星輪系固定的主軸線重合, 并且它們都與行星輪嚙合, 稱為中心輪, 用K表示。行星輪系：周轉輪系中有一個中心輪是固定的，故只有1個自由度。行星齒輪機構是一種共軸式傳動裝置，其中心輪、系桿都在同一軸線上回轉，幾個完全相同的行星輪均勻 分布在中心輪周圍，屬于機構自由度為1的周轉輪系。

差動輪系：周轉輪系中兩個中心輪都能轉動，故有兩 個自由度。

行星齒輪機構與定軸齒輪相比，具有以下特點：

1）體積小、重量輕——充分利用內齒輪中部空間，輸入輸出軸在同一軸線上。2）傳動比大——系桿H轉N轉中心齒輪才轉1轉。3）承載能力大，工作平穩——多個行星輪同時嚙合。4）減速器的效率可高達98%~99%——功率分路傳遞。5）結構復雜，制造和安裝精度高。1）按基本構件的組成分類

行星齒輪根據基本構件的組成情況可分為三種傳動型式：

二、行星齒輪機構各輪齒數和行星輪數的選擇

1、配齒計算

為使行星輪系裝配后能正常運轉，并實現給定的傳動比，各輪齒數和行星輪數必須滿足下列四個條件：

例：2K-H行星齒輪機構的配齒條件 1）傳動比條件 Z3=（i1H-1)Z1 2)同心條件

為保證中心輪和系桿的回轉軸心重合，必須滿足同心條件： A12=A23

若采用標準齒輪、在標準安裝條件下時，選擇各齒輪齒數應滿足的同心條件則為：

Z2=Z3-Z1/2=Z1（i1H-2)/2

由上式可知，只有在Z1和Z3同時為偶或奇數時，Z2才會是一個整數。3）裝配條件

為使第一個行星輪裝好后，其余中心位置相應被確定的各均勻分布的行星輪輪齒，能同時插入內外兩中心輪的齒槽中，行星輪數和各輪齒數應滿足的裝配條件為：

4)鄰接條件

相鄰條件可根據為保證相鄰行星齒輪齒頂圓不相交而應該留有的大于0.5mm的間隙推導得出：

2、齒數選擇

行星齒輪機構設計除應滿足上述條件外，還需考慮以下一些附加條件： 1）高速重載行星齒輪傳動時，良好的工作平穩性。2）中心輪應盡可能適當選擇較多的齒數，以滿足接觸 強度的要求。

3）低速硬齒面齒輪，為減小傳動尺寸和質量，應盡量 選擇較少的齒數。

4）當用插齒刀或剃齒刀加工中心輪時，其中心輪的齒數 和刀具的齒數不應成倍數。

5）齒數大于100的質數齒齒輪應盡量少用。

三、行星齒輪機構的效率

當采用四個參數完全相同的圓柱齒輪和行星齒輪進行其效率和傳動比評價時發現，行星齒輪機構的傳動比遠大于定軸齒輪機構，但效率相對卻很低，且其效率隨結構型式、傳動比、主從件選擇等的不同有很大差別。

定軸齒輪機構的效率是行星齒輪機構的400倍。行星齒輪機構的傳動比是定軸齒輪機構的近10000倍。

四、行星齒輪機構結構設計及應用

當幾個相同的行星輪布置在中心輪的周圍時，導致虛約束情況的產生。若齒輪及相關構件的加工精度和裝配精度不好，將使各個行星輪所受載荷不均，降低機構承載能力和使用壽命。為此，必須合理選擇適當的均載機構和零部件結構。

1、均載機構及其設計

1）均載機構的型式、特點及應用

使行星輪間載荷分配均勻的機構——均載機構。它具有提高承載能力，降低噪聲，提高運轉平穩和可靠性，相應降低機構加工和裝配精度等優點。常用均載機構如表10.2所示。2）、設計選用均載機構應遵循的原則（1）質量小、受離心力影響小，浮動靈敏；（2）浮動構件受力大，均載效果好；（3）浮動件可以較小的位移量補償不可避免的 制造誤差

（4）具有緩沖和減振性能；（5）效率高；

（6）機構容易制造、結構簡單。

2、行星輪和系桿的結構設計 1）行星輪的結構設計

行星輪結構取決于傳動型式、傳動比、軸承型號及 安裝形式。其常用的行星輪結構如表10.3示。

軸承的安裝：當傳動比較大時，軸承一般安裝在行星 輪孔內；當傳動比較小時，軸承可安裝在系桿上。2）系桿的結構設計

系桿是行星齒輪機構的主要零件之一，行星輪心軸安裝在系桿中。由于行星輪間載荷分配的均勻與否，在很大程度上取決于心軸位置的精確度。故，系桿是保證心軸位置精度、機構承載力，降低噪聲和振動的基礎。設計系桿時，必須考慮其結構性和加工工藝性。

在風電界水平軸風力發電機組用固定平行軸和行星齒輪傳動最為常見。

風力發電機組齒輪箱的種類很多，按照傳統類型可分為圓柱齒輪增速箱、行星增速箱以及它們互相組合起來的齒輪箱；按照傳動的級數可分為單級和多級齒輪箱；按照轉動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式以及混合式等等。

設計必須保證在滿足可靠性和預期壽命的前提下，使結構簡化并且重量最輕。通常采用CAD優化設計，排定最佳傳動方案，選用合理的設計參數，選擇穩定可靠的構件和具有良好力學特性以及在環境極端溫差下仍然保持穩定的材料，等等。

設計要求

（一）設計載荷

?設計載荷 ?效率 ?噪聲級 ?可靠性 ?齒輪箱作為傳遞動力的部件，在運行期間同時承受動、靜載荷。

?其動載荷部分取決于風輪、發電機的特性和傳動軸、聯軸器的質量、剛度、阻尼值以及發電機的外部工作條件。?風力發電機組載荷譜是齒輪箱設計計算的基礎。載荷譜可通過實測得到，也可以按照JB/T10300標準計算確定。當按照實測載荷譜計算時，齒輪箱使用系數KA=1。當無法得到載荷譜時，對于三葉片風力發電機組取KA=1.3。

（二）效率

齒輪箱的效率可通過功率損失計算或在試驗中實測得到。功率損失主要包括齒輪嚙合、軸承摩擦、潤滑油飛濺和攪拌損失、風阻損失、其他機件阻尼等。齒輪箱的效率在不同的工況下是不一致的。風力發電齒輪箱的專業標準要求齒輪箱的機械效率應大于97%，是指在標準條件下應達到的指標。

（三）噪聲級

風力發電增速箱的噪聲標準為85dB（A）左右。噪聲主要來自各傳動件，故應采取相應降低噪聲的措施：

–適當提高齒輪精度，進行齒形修圓，增加嚙合重合度； –提高軸和軸承的剛度；

–合理布置軸系和輪系傳動，避免發生共振；

–安裝時采取必要的減振措施，將齒輪箱的機械振動控制在GB/T8543規定的C級之內。

（四）可靠性

?按照假定的壽命最少20年的要求，視載荷譜所列載荷分布情況進行疲勞分析，對齒輪箱整機及其零件的設計極限狀態和使用極限狀態進行極限強度分析、疲勞分析、穩定性和變形極限分析、動力學分析等。分析方法除一般推薦的設計計算方法外，可采用模擬主機運行條件下進行零部件試驗的方法。?在方案設計之初必須進行可靠性分析，而在施工設計完成后再次進行詳細的可靠性分析計算，其中包括精心選取可靠性好的結構和對重要的零部件以及整機進行可靠性估算

四、齒輪箱的主要零部件 鑄件類：機體、扭力臂、行星架 齒輪和軸類：內齒圈、齒輪、軸 標準件類：軸承、螺栓