針對目前風(fēng)電機組齒輪箱維修費用高,齒輪箱維修困難,機艙內(nèi)現(xiàn)場維修齒輪箱零部件需要的操作人員較多,自動化水平低等問題,對風(fēng)電機組結(jié)構(gòu)及目前機艙內(nèi)更換齒輪箱高速軸的工藝進行了分析。以恩德NORDEXS77/1500風(fēng)力發(fā)電機組為研究對象,首先進行了更換裝置的整體方案設(shè)計,設(shè)計了一種機械臂式的齒輪箱高速軸空中更換裝置;其次對該機械臂式更換裝置采用模塊化的設(shè)計方法,將整個齒輪箱高速軸更換裝置分為底座、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、對中機構(gòu)、橫移機構(gòu)、夾具、卷拉機構(gòu)等六個模塊,分別對各模塊進行設(shè)計和選型計算,得到了一種結(jié)構(gòu)緊湊、功能穩(wěn)定、滿足風(fēng)電機組機艙空間需求的齒輪箱高速軸更換裝置;最后,運用Solidworks軟件設(shè)計出了產(chǎn)品三維模型,裝配成虛擬樣機,并對樣機進行干涉分析。通過ANSYS Workbench對橫移機構(gòu)進行靜力學(xué)分析,利用ADMAS軟件建立高速軸更換裝置的虛擬樣機模型并對更換裝置更換高速軸的過程進行運動學(xué)分析,得到該更換裝置在機艙內(nèi)拆卸高速軸時在X、Y、Z三個方向的位移,更換裝置執(zhí)行機構(gòu)的運動速度、加速度和能量隨時間變化曲線,結(jié)果表明:更換裝置可以滿足在機艙實現(xiàn)更換高速軸的需求,穩(wěn)定性良好。本設(shè)計... 

【文章來源】：寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２風(fēng)電場風(fēng)機??

我國的風(fēng)機裝機容量趨于飽和，在２０］５年后，我國的風(fēng)機新增裝機容量在逐年減少，??在風(fēng)力發(fā)電快速發(fā)展的同時，風(fēng)電機組運行過程中暴露出的問題也越來越多，而由風(fēng)電機組因故??障導(dǎo)致的維修不便性使得應(yīng)用問題日益突出。由于風(fēng)電場所處環(huán)境大多為偏遠的地區(qū)如圖１－２所??示，風(fēng)電機組一旦出現(xiàn)故障維修困難，最為嚴(yán)重的是關(guān)鍵機械零部件發(fā)生的故障，引起風(fēng)電機組??非正常停機維修，嚴(yán)重降低了風(fēng)電場的發(fā)電效率。風(fēng)電機組出現(xiàn)故障由于維修環(huán)境和風(fēng)電機組零??部件的笨重性使得應(yīng)用問題日益突出。為了降低風(fēng)電場風(fēng)機的事故率和停機時間，降低維修成本，??進行基于狀態(tài)的維修方式并提高發(fā)電效率和經(jīng)濟效益己經(jīng)成為風(fēng)電行業(yè)目前面臨的緊迫問題之??一?［２］〇??盡管風(fēng)力發(fā)電機的數(shù)據(jù)采集及監(jiān)視控制系統(tǒng)現(xiàn)在可以較為全面的收集風(fēng)機控制下的參數(shù)及??其在正常運行下的相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)處理、顯示、檢測、報警、報表等功能，但不能滿足??機組的要求，尤其對齒輪箱等關(guān)鍵零部件的故障預(yù)測和診斷的要求。尤其在故障部件發(fā)生初期，??機組通常很難發(fā)現(xiàn)故障并難以實現(xiàn)及時對故障定位，這將導(dǎo)致機組出現(xiàn)故障零部件難己及時得到??修復(fù)。一方面，對風(fēng)電機組傳動鏈的故障檢測和診斷，增加故障檢測設(shè)備將為風(fēng)電業(yè)主帶來更多??的巨額投資

速箱傳動軸的失效形式主要包括磨損、變形和斷裂，高速軸由于轉(zhuǎn)速快，轉(zhuǎn)矩大，緊急制動閘也??作用于高速軸，承受了更多沖擊容易發(fā)生高速軸斷裂；變速箱箱體的故障主要表現(xiàn)為變形和斷裂；??其他零部件也出現(xiàn)故障但發(fā)生故障的頻率相對小很多，如圖１－４為風(fēng)機齒輪箱的三維剖視圖。??晝．馨??圖１－４?Ｉ．５ＭＷ風(fēng)機齒輪箱三維剖視圖??１．１．２研究的意義??目前我國風(fēng)機齒輪箱故障率為】８％，受風(fēng)力發(fā)電機變速箱結(jié)構(gòu)和機組空間等因素的制約。一??般來說，在變速箱內(nèi)部零部件損壞后，需要用兩部吊車先拆除葉輪，先將齒輪箱吊至地面，再將??齒輪箱主軸拆掉，最后把齒輪箱運回廠家維修齒輪箱，每下架一臺風(fēng)機齒輪箱其維修費用高達３０??萬左右，維修周期需要大約４個月，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，每年我國齒輪箱出現(xiàn)故障的機型約為５０００??臺，因齒輪箱故障造成風(fēng)電機組的長時間停機，平均時長大約為丨５８ｈ以上，企業(yè)面臨齒輪箱維??護費用高達８００萬元左右，齒輪箱維護成本占風(fēng)電機組維修成本的３８％以上。而在機艙內(nèi)維修損??壞的零部件可以節(jié)省時間、人力和費用，但在空中對齒輪箱零部件進行維修由于機艙空間和設(shè)備??笨重的原因需要特制的工裝

【參考文獻】：
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