與其它工業(yè)齒輪箱相比,,由于風(fēng)電齒輪箱安裝在距地面幾十米甚至一百多米高的狹小機(jī)艙內(nèi),,其本身的體積和重量對(duì)機(jī)艙,、塔架,、基礎(chǔ)、機(jī)組風(fēng)載、安裝維修費(fèi)用等都有重要影響,,因此,減小外形尺寸和減輕重量顯得尤為重要,。同時(shí),,由于維修不便、維修成本高,,通常要求齒輪箱的設(shè)計(jì)壽命為20年,,對(duì)可靠性的要求也極其苛刻。由于尺寸和重量與可靠性往往是一對(duì)不可調(diào)和的矛盾,,因此風(fēng)電齒輪箱的設(shè)計(jì)制造往往陷入兩難的境地,。總體設(shè)計(jì)階段應(yīng)在滿足可靠性和工作壽命要求的前提下,,以最小體積,、最小重量為目標(biāo)進(jìn)行傳動(dòng)方案的比較和優(yōu)化;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以滿足傳遞功率和空間限制為前提,,盡量考慮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、運(yùn)行可靠、維修方便,;在制造過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)確保產(chǎn)品質(zhì)量,;在運(yùn)行中應(yīng)對(duì)齒輪箱運(yùn)行狀態(tài)(軸承溫度、振動(dòng),、油液溫度及品質(zhì)變化等)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并按規(guī)范進(jìn)行日常維護(hù),。
由于葉尖線速度不能過(guò)高,因此隨著單機(jī)容量的增大,,齒輪箱的額定輸入轉(zhuǎn)速逐漸降低,,兆瓦以上級(jí)機(jī)組的額定轉(zhuǎn)速一般不超過(guò)20r/min。另一方面,,發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速一般為1500或1800r/min,,因此大型風(fēng)電增速齒輪箱的速比一般在75~100左右。為了減小齒輪箱的體積,,500kw以上的風(fēng)電增速箱通常采用功率分流的行星傳動(dòng),;500kw~1000kw常見(jiàn)結(jié)構(gòu)有2級(jí)平行軸+1級(jí)行星和1級(jí)平行軸+2級(jí)行星傳動(dòng)兩種形式;兆瓦級(jí)齒輪箱多采用2級(jí)平行軸+1級(jí)行星傳動(dòng)的結(jié)構(gòu),。由于行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,,而且大型內(nèi)齒圈加工困難,成本較高,,即使采用2級(jí)行星傳動(dòng),,也以NW傳動(dòng)形式最為常見(jiàn)。
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