（1）10kW风力发电增速箱

10kW风力发电是前能源部的科研项目，由水电部杭州机械研究所主持，用于温州地区。图14-37所示为10kW风力发电增速箱传动简图。采用两级2K-H型行星传动，由行星架输入，太阳轮输出。输入转速n₁=88r/min时，输出转速n₂=1500r/min，发电机的转速增速比i=17。

增速箱主要特点：高速级采用行星架浮动，低速级采用太阳轮浮动，这样使结构简化而紧凑，同时均载效果好；输入轴（即低速行星架）的强度高，刚性大，加大支撑，可承受大的径向力、轴向力并传递大的转矩，以适应风力发电的要求；行星架采用焊接结构，工艺简单，重量轻。该增速箱由上海港联传动机械厂制造。

增速箱的测试在上海交通大学内进行，分别进行空载跑合，逐一加载至额定载荷，最后进行超载测试，共运行35h。测得传动效率η=0.95左右。空载时的噪声不大于83.8dB（A）（五点平衡值）。由于增速箱高速级采用行星架浮动，空载时噪声大，满载时行星架起浮动作用，噪声下降5～8dB（A），运行噪声为70～75dB（A）。

满负载时，P=20kW，n=1410r/min连续运行5h，油温平衡后的温度值为76℃（室温为17℃）。

试验中被测增速箱运转平稳、正常，无冲击，连接无松动，密封无渗漏。

图14-37 10kW风力发电两级增速箱简图

试验台级测试布置如图14-38所示。2K-H（NGW）型增速箱负载温升测试记录数据如图14-39所示。2K-H型增速箱机械效率曲线图如图14-40所示。

图14-38 试验台的布置

1—转速表 2—调速电动机 3—联轴器（5对） 4—陪试箱 5—输入轴转矩传感器 6、10—应变仪 7—被测增速箱 8—油温测温计 9—输出轴转矩传感器 11—磁粉加载器

图14-39 2K-H增速箱负载温升测试记录

太阳轮、行星轮材料为20CrMnTi，渗碳淬火，齿面硬度为56～60HRC，采用磨齿加工。内齿圈为42CrMo，调质处理。

（2）200kW风力发电增速箱

200kW风力发电机组用于福建平檀岛。200kW风力发电增速箱由于叶片变矩拉杆从增速箱主轴孔通过，因此，只好采用定轴传动，由三级双斜齿组成的人字齿轮传动，由洛阳矿山机械厂制造。设计功率P=360kW，输出转速n₁=41r/min，增速比i=37.6。该增速箱额定转矩T=50kN·m，最大传递转矩T=84kN·m。

图14-40 2K-H增速箱机械效率曲线图(www.daowen.com)

该机齿轮材料为20CrNi2MoA，渗碳淬火，齿面硬度为58～62HRC。齿轮箱总重4080kg。

1992年7月初测试，机组发电功率P=100～150kW，风速为7～12m/s，因10kV线路故障跳闸，机组未能应急顺桨，由于发生失控超速，风轮转速猛增至88r/min（215%的额定转速），超速运行12h，而增速箱安然无恙，这充分证明了增速箱具有高可靠性。该机参数见表14-24。

表14-24 200kW增速箱参数

（3）300kW风力发电增速箱

300kW风力发电的增速箱是由三级斜齿轮组成的定轴传动，输入转速n₁=34r/min，增速比i=44.85。

齿轮材料为20Cr2Ni4A，渗碳淬火，齿面硬度为58～62HRC。增速箱总重4450kg。

300kW风力发电机组总装简图如图14-41所示。

图14-41 300kW风力发电机组总装简图

1—轮毂 2—叶片 3—液压装置 4—滑环 5—主轴 6—联轴器 7—增速箱支架 8—增速箱 9—制动盘 10—制动器 11—弹性联轴器 12—发电机 13—机舱 14—调向减速器 15—调向机构 16—进机舱样子 17—机舱固定卡 18—制动液压装置 19—电缆 20—安全绳 21—梯子 22—塔架

（4）600kW风力发电机组增速箱

600kW风力发电机组增速箱大多采用一级2K-H（NGW）型行星传动+两级定轴传动（或+单级定轴传动），输入转速n₁=30r/min，增速比i=52.5，额定功率P=600kW，最大传递功率P_max=1150kW，额定转矩T=191kN·m，最大传递转矩T_max=366kN·m。

例如，原弗兰德（现并入西门子）公司设计的600kW风力发电机组增速箱采用两级定轴传动+单级行星传动，即z₁=22，z₂=65，β=12°，m_n=6mm，z₃=19，z₄=69，m=9mm，传动比i₁=2.9545，i₂=3.6916，而行星传动部z_a=24，z_g=38，z_b=100，m=100mm，i₃=5.1667，因此，总传动比i=55.437。传动简图如图14-42所示。

图14-42 600kW风力发电机组增速箱传动简图

齿轮、太阳轮和行星轮材料采用17CrNiMo6，渗碳淬火，齿面硬度为58～62HRC，磨齿加工。内齿圈材料采用34CrNiMo6，调质处理。润滑方式采用液压泵循环润滑。采用润滑油N320，最好采用美孚公司SHCXMP320，有较好的低温适应性，油量为120L。