风力发电机齿轮箱

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1、风力发电机齿轮箱2008年9月4日浙江风电公司吴金城基本原理风电机功率:cp依赖以下因素:尖速比:叶片数量叶片角度翼型设计2008年9月4日浙江风电公司吴金城基本原理理想Betz效率2008年9月4日浙江风电公司吴金城基本原理：实际各种风机效率理想值OnebladeTwobladesThreebladesDarrieusDutch-TypeAmerican2008年9月4日浙江风电公司吴金城TheCP–λperformancecurve2008年9月4日浙江风电公司吴金城定桨、变桨、变速P

2、speed,pitchcontrolledP

3、对速度W与局部线速度U（旋转平面）的夹角，称为倾斜角；α为弦线和相对速度W的夹角，称为攻角。θ为弦线和局部线速度U（旋转平面）的夹角，称为节距角；（叶片的安装角？）2008年9月4日浙江风电公司吴金城2008年9月4日浙江风电公司吴金城齿轮箱为什么要用齿轮箱？增速齿轮箱起到动力传输的作用，使叶片的转速通过增速齿轮箱增速，使其转速达到发电机的额定转速，以供发电机能正常发电。增速齿轮箱设计及制造相当关键。要求体积小，重量轻，性能优良，运行可靠，故障率低。没有齿轮箱，我们需要200极磁极发电机。2008年9月4日浙江风电公司吴金城随着风电行业的发展，更多更大功率的机组投入商业化运营，因而其

4、维修费用更高。虽然世界上著明的齿轮箱制造企业，如德国的Renk公司，Flender公司，JA/KE公司以及一些中小企业在这方面都作了研究，并且有的企业也付出了很大的代价（NEGMicon），但目前世界风电行业所用增速齿轮箱仍然事故较多。因此，采用先进技术，分析其它企业失败的原因，总结和吸收以往开发其它项目齿轮箱成功的经验，研制高技术性能，高可靠性和良好的可维修性的增速齿轮箱是兆瓦级风力发电机组的关键技术保障。2008年9月4日浙江风电公司吴金城有关齿轮箱的两个概念轮系：定轴轮系和周转轮系斜齿行星齿轮2008年9月4日浙江风电公司吴金城斜齿圆柱齿轮传动特点1.一对直齿轮相啮合时,其轮齿

5、沿整个齿宽同时进入接触或同时分离。不适用于高速重载的传动。2.直齿轮传动的重合度小。容易引起冲击、振动和噪音。每对轮齿的负荷大；传动不够平稳；2008年9月4日浙江风电公司吴金城斜齿啮合特点齿面上的接触线为一斜直线重合度提高；两轮轮齿逐渐进入啮合冲击、振动减小，传动的平稳性增加。斜齿轮传动适合高速传动2008年9月4日浙江风电公司吴金城斜齿轮传动主要的优缺点Fa随着螺旋角的增大而增大。1.优点：①啮合性能好；②重合度大，承载能力高；③可获得更为紧凑的机构；2.缺点：运转时会产生轴向推力Fa=Fttgb2008年9月4日浙江风电公司吴金城行星齿轮原理2008年9月4日浙江风电公司吴

6、金城传动方案1：一级行星+两级斜齿主要传动方案2008年9月4日浙江风电公司吴金城传动方案2：两级行星+一级斜齿Winenergy2.5MW2008年9月4日浙江风电公司吴金城目前主要传动结构1、GE方案2008年9月4日浙江风电公司吴金城2、RENK方案（Aerogear方案）2008年9月4日浙江风电公司吴金城3、Winenergy(Flender)方案2008年9月4日浙江风电公司吴金城600KW齿轮箱（无主轴方案）2008年9月4日浙江风电公司吴金城剖面线2008年9月4日浙江风电公司吴金城1500KW齿轮箱2008年9月4日浙江风电公司吴金城齿轮箱工作原理（以600KW齿轮

7、箱为例）2008年9月4日浙江风电公司吴金城齿轮箱的结构原理图见上图。结构上采用行星—平行轴混合传动的紧凑结构；低速级转速低，扭矩大，采用行星传动，且主要以太阳轮浮动均载为主。第二级、第三级扭矩小得多，采用斜齿传动，能有效的保证叶尖高压油通道。其具体原理为：首先，通过风带动叶片转动，叶片把转速传到输入轴（1）上。通过输入轴（1）上的花键把力矩传到行星架（2）上，行星架通过内齿圈（3）行星轮（4）和太阳轮（5）组成的行星传动传到太阳轮（5）上，太阳轮（5）通