呼木吉樂(lè)圖　童正

摘要：在風(fēng)電機(jī)組中，增速齒輪箱是一個(gè)重要的機(jī)械部件，主要功能是將風(fēng)輪產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)，使其得到相應(yīng)轉(zhuǎn)速。本研究以MY1.5MW風(fēng)電機(jī)組為例，介紹了增速齒輪箱空心管漏油問(wèn)題的改進(jìn)原則和方法，確保風(fēng)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高電力生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī);增速齒輪箱;空心管;漏油;改進(jìn)方案

結(jié)合工程實(shí)踐，風(fēng)機(jī)增速齒輪箱漏油，主要是外部件漏油（管接頭或螺塞沒(méi)有擰緊，沒(méi)有嚴(yán)格按照裝配工藝要求裝配等）、輸入端漏油（潤(rùn)滑油用量過(guò)多、輸入端處密封損壞等）、結(jié)合面漏油（齒輪箱過(guò)載、螺栓及銷(xiāo)松動(dòng)、密封圈損壞、密封膠未涂抹均勻等）三種情況。其中，增速齒輪箱空心管漏油，屬于輸入端漏油，會(huì)影響整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，需要采取技術(shù)改進(jìn)方案^[1]?？紤]到風(fēng)電機(jī)組的工作環(huán)境惡劣，且工作狀態(tài)不穩(wěn)定，控制槳葉能避免發(fā)生超速飛車(chē)事故，因此解決漏油問(wèn)題非常重要。

1.項(xiàng)目概況

MY1.5MW風(fēng)電機(jī)組，風(fēng)機(jī)額定電氣功率為1500 kW，額定機(jī)械功率為1663 kW，功率控制通過(guò)變槳距完成;額定速度是16.6～20.3min^-1，輪轂高度是80/75 m、65/70 m、100 m。針對(duì)該風(fēng)機(jī)的輪轂大線進(jìn)行改造，主要工作是：①使用集成式電纜替換原機(jī)組的分散式電纜;②對(duì)傳動(dòng)箱空心軸的漏油問(wèn)題進(jìn)行滑環(huán)端部防護(hù)，增加防油密封裝置，避免油水滲漏對(duì)滑環(huán)的侵害;③在輪轂側(cè)中控箱上增加集束式電纜固定卡子，防止電纜隨輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)晃動(dòng)。該改造方案在安裝和檢測(cè)過(guò)程中非常簡(jiǎn)單，易于操作，且安裝防油密封裝置的時(shí)候更加可靠。

2.兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)增速齒輪箱空心管漏油改進(jìn)原則

針對(duì)漏油問(wèn)題的處理，首先詳細(xì)檢查漏油部位，使用清洗劑清洗，去除原有的油跡;然后觀察具體的漏油部位，評(píng)價(jià)嚴(yán)重程度;最后應(yīng)將內(nèi)部油液排干，再開(kāi)始維修作業(yè)。施工時(shí)遵循以下幾點(diǎn)原則：①盡量在機(jī)艙內(nèi)完成改進(jìn)工作，避免將齒輪箱吊至地面，以降低成本、縮短時(shí)間，提高設(shè)備可利用率。②新增的零部件，應(yīng)方便加工制作、裝配調(diào)整和拆卸。③注意保護(hù)原零部件，減少損傷情況。④空心管內(nèi)的任何部位漏油，要及時(shí)清理、避免污染滑環(huán)。⑤改造后，降低增速齒輪箱空心管故障率，延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)的使用壽命^[2]。

3.兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)增速齒輪箱空心管漏油改進(jìn)方案

整個(gè)改進(jìn)過(guò)程，就是將原有散裝電纜拆除，將集成式組合電纜、端部防油密封裝置、接油裝置安裝到位，連接動(dòng)力、控制和通訊電纜，并在調(diào)試后運(yùn)行。

3.1 硬件設(shè)備

本次改進(jìn)工程，使用的硬件設(shè)備主要有集成式組合輪轂電纜、端部防油及接油裝置，規(guī)格型號(hào)及數(shù)量見(jiàn)表1。

第一，集成式組合輪轂電纜技術(shù)要求。①組合電纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)見(jiàn)表2。②電氣性能參數(shù)：動(dòng)力電纜電壓為0.6/1 kV，信號(hào)電纜電壓為0.45/0.75 kV，通訊電纜電壓為300/300 V。③絕緣層：使用耐低溫型（-40℃～70℃）的PVC復(fù)合物。④護(hù)套：使用耐低溫型（-40℃～70℃）的耐磨防油型PUC復(fù)合物。⑤線纜直徑：纖芯成纜直徑是32～34mm，組合線纜直徑是42～43mm。⑥外層防護(hù)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，如果齒輪箱空心軸內(nèi)的防護(hù)管破損，必須拆除原防護(hù)管;在集成電纜外層加裝波紋管防護(hù)層，波紋管防護(hù)層兩端使用熱縮管固定，且固定在波紋管上的熱縮管長(zhǎng)度應(yīng)>1。

第二，防油密封裝置。在空心軸與滑環(huán)端部連接之間，安裝防油密封裝置，避免泄漏的污油進(jìn)入滑環(huán)端部連接器內(nèi)。安裝防油密封裝置時(shí)，不能改變?cè)h(huán)安裝的結(jié)構(gòu)和布局，并且要設(shè)置排油口結(jié)構(gòu)，防止空心軸的污油因高溫等原因，造成的壓力油氣對(duì)部件密封的進(jìn)一步破壞^[3]。

3.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

第一，開(kāi)展任何工作之前，風(fēng)機(jī)至輪轂艙的所有電源、控制和通訊必須與電網(wǎng)隔離，同時(shí)將高速剎車(chē)鎖定。使用萬(wàn)用表確認(rèn)機(jī)艙柜至輪轂艙400VAC動(dòng)力電源、24V輔助電源、UPS電源回路已經(jīng)斷開(kāi)。

第二，將滑環(huán)本體拆除。將滑環(huán)前端頭內(nèi)的連接器活動(dòng)框架和主電源模塊拆除，注意拆除前拍照，做好標(biāo)記及記錄。拆除滑環(huán)前端頭和密封法蘭。

第三，將集成式組合電纜外部套上波紋管，端部用熱縮管縮緊，然后鎖緊在防油密封的葛蘭內(nèi)。電纜穿過(guò)空心軸，按照各電纜定義，重新連接固定，并進(jìn)行二次確認(rèn)。

第四，安裝防油密封結(jié)構(gòu)，防水接頭朝向齒輪箱?；謴?fù)前端頭內(nèi)的連接器模塊。對(duì)輪轂大線兩端進(jìn)行二次校線通斷測(cè)試，相間絕緣測(cè)試，確保電纜安裝的正確性。鎖緊防油密密封的防水螺母。把滑環(huán)前端頭、防油密封裝置和齒輪箱空心軸安裝到一起?；謴?fù)安裝滑環(huán)本體。

第五，送電后對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟機(jī)自檢。

第六，將清理垃圾運(yùn)出塔筒，拉回站區(qū)處理。拆除舊線纜時(shí)不允許破壞，包括接線針，將拆下的舊線纜清理干凈盤(pán)好歸還到甲方入庫(kù)。

3.3 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

本次改進(jìn)工程完成，由甲方組織驗(yàn)收工作，驗(yàn)收項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)如下：①電纜安裝固定良好，無(wú)結(jié)磨現(xiàn)象;②各通道插針位置正確，導(dǎo)通良好;③各通路導(dǎo)線相間絕緣以及對(duì)地絕緣良好;④防油密封裝置安裝穩(wěn)定，葛蘭與集成式電纜之間嚴(yán)格密封緊固可靠;⑤防油密封裝置與接油盤(pán)之間以及回轉(zhuǎn)部件之間無(wú)結(jié)磨及其它不安全因素;⑥風(fēng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，并通過(guò)收槳指令試驗(yàn)。

4.改進(jìn)成果

改進(jìn)后，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)正常，各項(xiàng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)均通過(guò)。觀察增速齒輪箱空心管部位，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)漏油現(xiàn)象，整個(gè)機(jī)組運(yùn)行正常，滿足發(fā)電要求。

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，增速齒輪箱是風(fēng)電機(jī)組的重要組成部分，能將風(fēng)輪產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)從而得到轉(zhuǎn)速。針對(duì)增速齒輪箱空心管漏油問(wèn)題，文中從改進(jìn)原則、硬件設(shè)備、施工技術(shù)要點(diǎn)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)方面，闡述了改進(jìn)方案的實(shí)施。結(jié)果顯示風(fēng)機(jī)啟動(dòng)正常，各項(xiàng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)均通過(guò)，空心管漏油現(xiàn)象得到解決。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳周盛.某風(fēng)電場(chǎng)齒輪箱故障分析[J].華東科技（綜合），2018，（8）：303-303.

[2]馬志龍.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020，（24）：3690.

[3]范偉，劉鑫.基于ADINA的風(fēng)機(jī)增速箱冷卻系統(tǒng)分析[J].機(jī)械，2012，39（4）：44-46，66.