水平轴风力发电机组传动链总成装配 |
Horizontal Axis Wind Turbine Drive Chain Assembly |
传动链主要由风力机主轴、主轴承、齿轮箱、发电机、制动装置组成,是从风轮到发电机的转动传递系统。 |
1. 主轴总成装配 |
主轴是风轮的转动轴,主轴前端有安装轮毂的法兰盘,主轴轴承装配在主轴的前轴颈,主轴的联轴器轴颈(小头端)连接齿轮箱。主轴的内孔是动力电缆、信号电缆、液压油管的通道。图1是2个主轴的图片。 |
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图1 风力发电机组的主轴 |
主轴通过轴承安装在风力发电机底座上,主轴的轴承采用调心滚子轴承,轴承相关零件较多,工艺也较复杂,轴承的装配在风力发电机组厂家进行。本课件仅介绍滚子轴承、轴承座、轴承左端盖、轴承右端盖等主要零件的装配,见图2。轴承结构参见“风力发电机的轴承”课件。 |
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图2 风力机主轴与轴承部件 |
下面介绍主轴轴承的装配。将主轴立在工作台面上,首先将轴承左端盖安装在主轴前轴颈前端,图3左图是待安装状态,图3右图是安装好状态。 |
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图3 在风力机主轴上安装轴承左端盖 |
将滚子轴承放在轴承加热器上进行感应加热,使轴承內圈膨胀。轴承內圈温度加热不超过100度(温度过高会使轴承退火),滚子轴承达到温度立即套入主轴前轴颈,向下压紧,待轴承冷却后就紧固在主轴上。图4左图是待安装状态,图4右图是主轴安装好滚子轴承的状态。 |
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图4 在风力机主轴上安装滚子轴承 |
将轴承座向下压,使滚子轴承紧固在轴承座内,见图5右图。 |
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图5 将轴承安装到轴承座内 |
将轴承右端盖安装在轴承座上,图6右图是安装好状态。 |
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图6 轴承右端盖安装在轴承座上 |
将左端盖与右端盖用螺栓紧固在轴承座上。套上主轴锁紧螺母并旋紧,见图7右图。 |
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图7 安装主轴锁紧螺母 |
安装好轴承的主轴称为主轴组对,见图8。 |
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图8 装配好轴承的风力机主轴 |
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2. 齿轮箱与主轴组对装配 |
齿轮箱把主轴的低速旋转增速为高速旋转,有关齿轮箱的基本结构参见“行星齿轮增速箱”与“圆柱齿轮增速箱”课件。
主轴与齿轮箱通过胀紧连接套连接,图9是胀紧连接套与齿轮箱。 |
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图9 风力机齿轮箱与胀紧连接套 |
先将胀紧连接套套在齿轮箱低速轴上,见图10。 |
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图10 胀紧连接套装配在齿轮箱低速轴上 |
图11是主轴组对与齿轮箱,主轴的联轴器轴颈(小头端)将插入齿轮箱的低速轴轴孔。 |
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图11 风力发电机的主轴组对与齿轮箱 |
主轴的联轴器轴颈(小头端)插入齿轮箱的低速轴轴孔后,旋紧胀紧连接套上的胀紧螺栓即可紧固主轴与齿轮箱低速轴的连接,组合体称为齿轮箱与主轴组对,见图12。 |
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图12 风力机齿轮箱与主轴的组对 |
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3. 齿轮箱与主轴组对的安装 |
图13是已经安装好偏航系统的风力机底座,图中标注了各大部件的安装位置,组对好的齿轮箱与主轴要安装到风力机底座上。 |
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图13 风力发电机底座有偏航系统 |
齿轮箱与主轴组对与底座的装配主要是两个部位,主轴轴承通过螺栓固定在底座前端,齿轮箱支撑轴安装在齿轮箱支撑座上,由支撑座盖压紧固定,见图14。 |
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图14 风力机齿轮箱与主轴组对与底座的装配 |
图15是风力机齿轮箱与主轴组对安装在风力机底座上。 |
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图15 风力机齿轮箱与主轴组对安装在风力机底座上 |
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4. 安装高速轴制动装置 |
水平轴风力发电机的制动装置安装在齿轮箱的高速轴上,主要由制动盘与制动钳组成。见图16。 |
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图16 风力发电机的高速轴制动盘与制动钳 |
将制动盘安装在齿轮箱高速轴上,再将制动钳安装在齿轮箱的支架上,见图17。 |
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图17 风力发电机的制动盘与制动钳安装在齿轮箱高速轴上 |
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5. 安装发电机 |
目前采用齿轮箱增速的风力发电机多使用双馈风力发电机。
发电机轴与齿轮箱高速轴通过联轴器连接,联轴器有多种,风力发电机较多使用有弹性元件的挠性联轴器或膜片联轴器、轮胎式联轴器等,见图18。 |
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图18 安装风力发电机 |
图19是安装好发电机的传动链总成。 |
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图19 安装好发电机的风力发电机传动链总成 |
下面是水平轴风力发电机组传动链总成的装配顺序动画 |