我场运行维护的风电机组从齿轮箱结构来分主要有独立齿轮箱结构和齿轮箱、风轮轴一体结构。从润滑方式来分主要有飞溅润滑和压力润滑结构。从风电机组运行维护的角度来看,各自的特点如下:
独立齿轮箱结构的优点:机组体积相对较小,齿轮油用量比同功率齿轮箱、风轮轴一体结构的机组低50%左右,齿轮箱重量低30%左右。独立齿轮箱结构刹车过程较为平稳,齿轮箱承受的冲击载荷较小。
缺点:因为低速轴的存在,机舱结构相对拥挤,需对低速轴轴承单独进行润滑。
齿轮箱、风轮轴一体结构的优点:因将低速轴与齿轮箱合为一体,机舱结构相对宽敞,齿轮油直接对低速轴轴承进行润滑,免去运行人员的维护任务。
缺点:体积较大,重量高,结构相对复杂,造价较高。齿轮箱要直接承受来自叶轮的冲击载荷,在刹车过程中齿轮箱也要承受较大的载荷,对齿轮箱自身质量要求较高。
飞溅润滑方式,结构简单,箱体内无压力,渗漏现象减少。但是个别润滑点可能会因为油位偏低或冬季低温润滑油粘度增大,飞溅效果减弱而发生润滑不良现象。
压力润滑方式,结构相对复杂,润滑管路由于存在压力,关键润滑点都有可靠润滑,且油泵强制循环有利于齿轮油热量均匀和快速传递。但是产生渗漏的概率也随之增大。
从我场多年的运行经验来看,两种结构的齿轮箱在同等质量水平下对于风机业主来说主要的区别在于润滑油用量的差别,设备可靠性、日常维护工作量和齿轮箱损坏后的拆卸难度来看,没有太大区别。
对于两种不同的润滑方式,主要取决于齿轮箱设计结构的需要。但是,在寒冷地区采用飞溅润滑方式更应当注意润滑油的加热问题,并加强油位监测,对没有润滑油过滤装置的机组还应当根据现场情况考虑加装过滤装置或定期滤油,以提高齿轮箱运行的可靠性。
对于在我场运行的国产齿轮箱,经过一段时期的改进和调试,目前运行状况较为稳定,投运最长的机组已运行近三年半,单机累积产量近五百五十万千瓦时,创造了较好的经济效益。但是在运行过程中,发现仍存在一些不尽人意的地方:
⑴部分机组润滑管路设计不合理(如:部分外敷管路距离箱体较远,占用空间较大。)不利于维护,个别接头仍有渗漏现象;
⑵个别机组齿轮箱内部间隙较大,高速轴制动后,主轴因为叶轮惯性仍作左右转动,有时可持续20秒种以上。此过程中润滑系统已停止工作,而部分齿轮表面相互锤击,可能造成齿面损坏;
⑶部分传感器接头采用航空插头,可能会因为插头松动或润滑油污染,导致接触不良;
⑷部分机组箱体表面光洁度不好,不利于清洁。
希望上述问题能够为齿轮箱生产厂家提高产品质量提供一些有益地帮助,我们期待着质量更可靠、性能更优异的国产化风电机组齿轮箱早日投入商业运行!