理论教育 风力机组系统与部件的维修详解

风力机组系统与部件的维修详解

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:2)检查齿轮箱的油位,在风力发电机组停机时,油标应位于中上位。检查偏航齿箱油位及偏航齿轮油是否有泄漏,如有应立即修复达到规定要求。对液压系统典型维修内容主要是液压系统检查及液压油更换等。②锁紧风轮制动盘,松开高速制动夹钳。

风力机组系统与部件的维修详解

1.齿轮

对齿轮箱典型维修内容主要是实施检查、主要部件连接及更换齿轮油等。

(1)齿轮箱检查

1)检查齿轮箱和各旋转部件处、接头、结合面是否有油液泄漏。在故障处理后,及时将残油清理干净。

2)检查齿轮箱的油位,在风力发电机组停机时,油标应位于中上位。

3)检查齿轮箱在运行时是否有异常的噪声。

(2)主要部件连接

1)弹性支撑轴与圆挡板连接,即①检查垫块是否有位移,如有位移立即修复达到规定要求;②按说明书规定要求检查力矩,建议力矩应达到1350N·m。

2)弹性支撑与机舱连接,即①检查弹性支撑的磨损情况,是否有裂缝、老化现象,如有立即修复达到规定要求。②按说明书规定要求检查力矩,建议力矩应达到2250N·m。

(3)更换齿轮油 一般齿轮箱齿轮油使用3~5年后,必须更换。更换油液时,必须使用与先前同一牌号的油液。为了清除箱底的杂质、铁屑和残留油液,齿轮箱必须用新油液进行冲洗。高黏度的油液必须进行预热,新油液应该在齿轮箱彻底清洗后注入。操作次序如下:

1)在放油堵头下放置合适的积油容器,卸下箱体顶部的放气螺母

2)把油槽及凹处的残留油液吸出,或用新油进行冲洗,要求必须把油槽中的杂质清除干净。

3)清洁位于放油堵头处的永磁铁

4)拧紧放油堵头(检查油封,堵头处受压的油封可能失效),必要时可更换放油堵头。

5)卸下连接螺栓,抬起齿轮箱盖板进行检查。

6)将新的油液过滤后注入齿轮箱(过滤精度为60μm以上)。必须使油液可以润滑到轴承以及充满所有的凹槽。

7)检查油位(油液必须加到油标的中上部)。

8)盖上观察盖板,装上油封。

2.联轴器

对联轴器典型维修内容主要是实施检查、连接及轴对中等。

(1)联轴器实施检查 检查联轴器表面是否变形扭曲,高弹性连杆表面是否有裂纹,如图6-8所示为联轴器,如有缺陷应立即修复达到规定要求。

(2)联轴器连接 由于联轴器连接的特殊性,应起到刚性连接和柔性保护作用,要求严格按照规定的力矩进行检查,如有缺陷应立即修复达到规定要求。

(3)轴对中 齿轮箱输出轴与发电机输入轴对中,每月、半年和一年定期维修时,按规定都要进行对中测试。轴向偏差为(700±0.25)mm,径向偏差要求为0.4mm,角向偏差为0.1°。如果测试值大于以上精度要求,则要对发电机进行重新对中,立即修复达到规定要求。

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图6-8 联轴器连接示意图

3.偏航系统

对偏航系统典型维修内容主要是偏航驱动器、偏航轴承、偏航制动器及润滑等。

(1)偏航驱动器典型维修内容

1)在维修过程中,由于位置局限,如图6-9所示,部分螺栓不能用力矩扳手拧紧,要求用扳手敲紧。检查偏航齿箱油位及偏航齿轮油是否有泄漏,如有应立即修复达到规定要求。

2)检查偏航电动机在偏航过程中是否有异常响声,如有应立即采取措施达到规定要求。

3)检查电磁制动的间隙,间隙偏大(大于1mm)时需要调整。

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图6-9 偏航驱动器示意图

(2)偏航轴承典型维修内容 对偏航轴承典型维修内容主要是连接与回转支承润滑等。

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图6-10 检查偏航轴承

1)偏航轴承与机舱连接,即①检查偏航轴承及检查所有螺栓。由于偏航大圆盘限制,通过偏航大圆盘的孔能拧紧全部螺栓的1/4,所以拧紧前要求圆盘孔与螺栓对准;紧固好后,手动操作偏航系统到下一个螺栓距离再拧紧;反复4次既可完成全部螺栓的拧紧工作,如图6-10所示。②检查偏航轴承密封圈的密封性,擦去泄漏的多余油脂及灰尘。

2)回转支承润滑。启动偏航电动机,在油嘴处进行打油润滑,1500kW风力发电机的回转支撑在同一位置处有上、下两个油嘴,当回转支撑运转一周,必须进行打油润滑,以确保整个回转支撑均达到润滑要求,如图6-11所示。

3)检查偏航制动器

检查偏航制动器所有螺栓的扭矩,建议必须达到力矩为1000N·m,如图6-12所示,并检查偏航制动圆盘上有无油迹。若有油迹,则需要把油污擦净。检查偏航摩擦片,摩擦片厚度不大于2mm,如不符合要求应更换。

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图6-11 回转支撑润滑

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图6-12 偏航制动器

4)偏航大齿轮、小齿轮检查及润滑。即①在偏航大齿轮齿面上均匀涂润滑油脂,检查大齿轮和偏航电动机间隙,检查齿面是否有明显的缺陷,如有缺陷应立即采取措施进行修复。②检查偏航小齿轮有无磨损和裂纹,润滑情况是否正常,如有缺陷应立即采取措施进行修复。

4.液压系统

风力发电机组液压系统安装在机舱座前部、主轴下面,其作用是给高速制动器和偏航制动器提供压力,一般液压系统压力:pmax=150bar(1bar=0.1MPa),pmin=140bar。对液压系统典型维修内容主要是液压系统检查及液压油更换等。

(1)液压系统检查

1)检查液压系统管路、液压系统到高速制动器和偏航制动器之间的高压胶管、偏航制动器间连接的硬管是否有渗油现象,如有应立即进行修复。

2)在断电情况下,可以通过手动打压如图6-13所示,再旋动接头来手动

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图6-13 手动打压示意

控制高速制动器,如图6-14所示。

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图6-14 旋动接头示意

(2)液压油更换

1)为了保证液压系统正常运行,在最初运行1年后,液压油必须全部更换,之后液压油每两年更换一次。

2)操作:将液压泵停掉,打开液压缸底部的放油帽,将放出来的油液全部放到事先准备好的容器里。重新拧好放油帽,加油至油标中线以上。

5.高速轴制动器(图6-15)(www.daowen.com)

对高速轴制动器典型维修内容主要是连接检查及间隙调整等。

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图6-15 高速轴制动器

(1)高速轴制动器与齿轮箱连接检查

1)检查高速制动器和齿轮箱连接螺栓,一般要求力矩均达到420N·m。

2)检查制动圆盘间隙,如间隙大于1mm,必须立即进行调整;同时检查制动圆盘磨损情况,如有缺陷应立即采取措施进行修复。

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图6-16 更换高速轴制动器制动片

(2)制动片间隙调整与更换

1)制动片间隙调整,即①锁紧风轮制动盘,松开高速制动夹钳。②调整制动片间隙。松开调节螺杆上的锁紧螺母,将调节螺杆向内拧进,使制动盘两边制动片距离相等,重新拧紧锁紧螺母。

2)制动片的更换,即①制动片磨损了5mm后,总厚度不大于19mm时,必须更换制动片。②锁紧风轮制动盘,松开高速制动夹钳。③完全松开上侧制动片衬块上的螺栓,拿开制动片衬块。拧下制动片背面的两个内六角螺栓,取出磨损制动片。④换上新制动片,如图6-16所示。⑤检查液压连接及电气控制信号的正确性,以及制动片两侧间隙是否对称等。

3)检查制动圆盘,即①检查制动圆盘是否有油污或其他黏附物,任何污染物都必须清除干净。②检查圆盘表面。必须保证圆盘表面平整,圆盘边缘没有条纹状裂纹,如有缺陷立即进行修复。

6.冷却系统

对冷却系统典型维修内容主要是系统检查与滤芯更换等。

(1)冷却系统检查

1)冷却系统的常规检查包括检查冷却系统的接头是否漏油,冷却循环的压力表工作时是否有压力,冷却风扇风向是否正常,如有缺陷应立即进行修复。

2)检查在润滑冷却循环系统中的软管是否固定可靠,是否老化或存在裂纹,图6-17所示的是齿轮箱及冷却系统,如有缺陷应立即进行修复。

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图6-17 齿轮箱及冷却系统

(2)冷却系统滤芯的更换

1)将冷却油泵停掉,将准备好的容器放置到滤油器下方的放油阀下,打开放油阀。放完滤油器中残留的油液后,关闭放油阀。

2)逆时针方向拧开滤油器上方端盖,用手拧住滤芯上部的拉环,往上提起滤芯。卸下滤芯底部黄色端盖,清理干净后,重新装在新的滤芯底部。

3)将新的滤芯装回滤油器,并将之前放出的齿轮油液倒回滤油器中后,重新旋紧滤油器上方端盖,并恢复其他接线。

7.风轮

对风轮典型维修内容主要是风轮罩检查、锁紧装置、主要部件连接等。

(1)风轮罩检查

检查风轮罩表面是否有裂痕、刮落、磨损及变形,风轮罩支架支撑及焊接部位是否有裂纹等,如有缺陷应立即进行修复并达到要求。

(2)锁紧装置完好

1)风轮锁紧装置与机舱连接必须达到要求,如图6-18所示。为了确保维修人员安全,到轮毂里作业前,必须将风轮锁紧装置完全锁紧风轮,锁紧操作如下:停机后桨叶到顺桨位置,一人在高速轴端手动转动高速轴制动盘,另一人观察轮毂转到方便进入的位置,松开定位小螺柱,并用扳手逆时针旋转锁紧螺柱,锁紧装置内的锁紧柱销就会缓缓伸出。当锁紧柱销靠近锁紧盘时,慢慢转动风轮,使锁紧柱销正对风轮制动盘上的锁紧孔,然后继续逆时针旋转锁紧螺柱,直到锁紧柱销伸入锁紧孔1/2以上为止。轮毂内作业完成,所有维修人员回到机舱后,应该顺时针拧锁紧螺柱,直到锁紧柱销完全退回到锁紧装置内,锁紧上面的小螺柱,以防止运行时风轮与锁紧销相碰。运行前必须完全退回锁紧装置。

2)高速轴锁紧装置。高速轴锁紧装置是安装在齿轮箱后部的一个插销式锁紧装置,锁紧装置通过插销把锁紧装置和高速轴制动圆盘固定,具有简单、快捷的特点,如图6-19所示。高速轴锁紧装置必须完好,如有缺陷必须立即修复达到要求。

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图6-18 风轮锁紧装置

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图6-19 高速轴锁紧装置

(3)主要部件连接要求

1)变桨轴承与轮毂连接螺栓力矩,一般应达到1350N·m。具体操作:将液压扳手搬到机舱罩前部,把液压扳手放置在安全位置;扳手头和控制板由两个人分别控制,调好压力,开始检查螺栓力矩,使力矩达到规定要求。

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图6-20 紧固变桨轴承连接螺栓

液压扳手电源从塔上控制柜引出。

2)桨叶与变桨轴承连接螺栓力矩,一般应达到1250N·m,如图6-20所示。

3)紧固桨叶连接螺栓,即①对1500kW风力发电机组的每片桨叶都有自己独立的变桨系统。由于轮毂内位置有限,在紧螺栓时,需要进行2~3次的变桨动作,将桨叶转到不同位置,才能检查到全部的桨叶螺栓,如图6-21所示。②当手动操作一片桨叶进行维修时,必须保证其他两片桨叶在顺桨位置。

4)风轮罩与轮毂连接检查。检查所有风轮罩与支架连接螺栓、支架与轮毂连接螺栓,按维修要求紧固到相应扭矩,并检查M16以下连接螺栓,如图6-22和图6-23所示,其力矩要达到200N·m。

5)轮毂内螺栓连接检查,即①在1500kW风力发电机组轮毂内,除了桨叶连接螺栓外,还包括轴控柜支架、限位开关、变桨电动机等部件的螺栓连接。应按照维修要求,把所有固定螺栓紧到规定力矩。图6-24所示为紧固变桨系统连接螺栓。轮毂内变桨电动机与轮毂的连接使用内六角螺栓时,要求使用规格为14型内六角旋具头,并用力矩扳手紧固到要求力矩。图6-25所示的是变桨电动机,图6-26所示的是内六角旋具头。

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图6-21 紧固桨叶连接螺栓

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图6-22 紧固轮毂连接螺栓

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图6-23 紧固风轮罩连接螺栓

8.桨叶

对桨叶维保内容主要是检查和清理。

(1)检查时站在机舱罩上,做好安全防护措施,仔细检查桨叶根部和风轮罩的外表面,看是否有损伤或表面有裂纹。叶片内残存胶粒造成的响声是否影响到正常运转,若有则需要清理叶片内胶粒。

(2)检查桨叶是否有遭雷击的痕迹。

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图6-24 紧固变桨系统连接螺栓

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图6-25 变桨电动机

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