风电机组齿轮箱维护与维修的方法要求及注意事项.doc

风电机组齿轮箱维护与维修的方法要求及注意事项1.1 简介1.1.1 功能齿轮箱是风机的核心部件，它将主轴传递过来的低速、大扭矩的机械能转换成高速、小扭矩的机械能，实现与发电机的参数匹配。其外形图如下：1.1.2 原理齿轮箱通过涨紧套与主轴相连，经过两级行星齿轮和一级平行轴斜齿轮组成的三级传动系统增速后，由柔性联轴器将高速、小扭矩的旋转机械能传递给双馈式发电机。其内部传动结构图如下：1.1.3齿轮箱数据传动比 100.746额定功率 1663 kW额定输入转速 17.4 rpm额定输出转速 1753 rpm1.1.4结构名称图齿轮箱结构图如下：1、数显油压表 2、润滑分配器 3、出气孔 4、齿轮箱前吊装孔 5、涨紧套 6、润滑泵出油口 7、润滑滤清器 8、润滑温控阀 9、滤清器堵塞传感器 10、齿轮箱润滑泵 11、齿轮箱放油阀 12、热交换器 13、输出轴 14、输出轴制动盘 15、齿轮箱后部吊点16、齿轮箱前部吊点 17、齿轮箱加热器18、分配器19、润滑油管20、齿轮箱观察窗1.2 维护与维修 注意：首次维护维修应在风机动态调试完毕且正常运行710天后进行；以后每6个月进行一次。1 手册中的这些说明必须特别注意，目的是为了遵守规则、规章和说明并且维持恰当的工作程序；2. 每个操作人，必须提前阅读齿轮箱使用手册，并了解齿轮箱的安装、启动、运转和维护（检查、维修）具体内容，尤其是阅读MY1.5s安全手册。所有操作必须严格遵守MY1.5s安全手册；3. 在所有安装、启动、运行、调整和维护的工作中，要遵守工作手册中给出的开关切断程序以及防止疏忽接通开关的措施；4. 禁止任何危及到齿轮箱安全的工作方法；1. 工作人员未经允许不得在齿轮箱上工作；6 操作者必须保证齿轮箱工作在理想状态下； 7. 不允许任何影响到齿轮箱安全的改进措施；9. 所有齿轮箱内的维护工作必须在齿轮箱非工作状态下进行；10. 维护之后启动之前，确保所有的安全设施都到位；11. 在所有情况下，齿轮箱的操作都要有安全和事故预防措施；12. 维护和检修工作，必须由明阳风电公司或接受过明阳风电公司培训并得到认可的人员完成。 在维护和检修工作时，必须携带齿轮箱检修卡。维护人员必须严格按照齿轮箱检修卡上的每项内容进行检修并做好记录。 如果环境温度低于-20 ，不得进行维护和检修工作。如果超过下述的任何一个限定值，必须立即停止工作。叶片位于工作位置： 5-分钟 平均值(平均风速) 10 m/s 5-秒 平均值 (阵风速度) 19 m/s 叶片位于顺桨位置：5-分钟 平均值(平均风速) 18 m/s5-秒 平均值 (阵风速度) 27 m/s重要提示：锁定！对齿轮箱进行任何维护和检修，必须使风机停止工作，各制动器处于制动状态并将叶轮锁定。如特殊情况，需在风机处于工作状态或齿轮箱处于转动状态下进行维护和检修时（如检查齿轮副啮合、噪音、振动等状态时），必须确保有监控人守在紧急开关旁，可随时按下开关，使系统刹车。 当处理齿轮箱润滑管路或打开观察孔时可能有部分润滑油流出，操作时必须穿戴安全面具和手套。如果使用合成润滑油时，这一点特别重要，因为它可能对人体有害。 1.2.1齿轮箱外表检查与维护 检查齿轮箱表面的防腐涂层是否有脱落现象。如有，按防腐技术规范要求及时修复。 检查齿轮箱表面有无灰尘和残留油污；以确保尽快的查找和排除对散热的不良影响。如有污物，用无纤维抹布和清洗剂清理干净。 检查齿轮箱低速端、高速端、各联结处是否有渗油、漏油现象。 如果渗漏严重，请立即与明阳风电公司联系。1.2.2检查主要紧固螺栓力矩 1.2.2.1主轴与齿轮箱涨紧套紧固螺栓用液压扳手按照规定的力矩值1970N.m，检查主轴与齿轮箱涨紧套上的紧固螺栓（M30，12.9级），雅克齿轮箱为25个。 1.2.2.2制动器垫块与齿轮箱连接螺栓用液压扳手按规定的力矩2400N.m，检查高速轴制动器垫块与齿轮箱连接螺栓（M3680，10.9级），共2个。 1.2.2.3滑环与齿轮箱连接螺栓 用手动扳手检查滑环与齿轮箱低速轴连接螺栓是否松动（M1020）。5、2、2、4弹性支撑与机座连接螺栓检查弹性支撑与机座联接的双头螺栓（M36760,10.9级）时，强力推荐使用液压拉伸器，拉伸压力为1200bar。如果要换算成扭矩，其公式如下：TKFd(K:扭矩系数；F:预拉力；d:拉伸器液压缸截面积)。 1.2.2.5螺栓规格表 位 置型号及规格强度等级数量力矩套筒润滑条件齿轮箱胀紧套与主轴连接M3011012.9251970 N.m46MoS2制动器垫块与齿轮箱连接M368010.922400 N.m27高速轴锁紧盘连接M1635M164010.910.91020240 N.m241.2.2.6 检修齿轮箱所需工具清单 编号名称型号数量备注1液压力矩扳手海泰思1套2手动力矩扳手20400N.m1付3刷子2数把4清洁剂2瓶5防水记号笔2支6开口板手1套10427螺丝批1套一，十字1.2.3 齿轮箱润滑油维护1.2.3.1 检查油位通过油位指示器观察时,应先将风机和润滑油泵停止运行等待一段时间（时间20分钟），使油温冷却下来（油温50），再检查油位，只有这样检查的油位才是真实的油位。如果缺少润滑油应立即补足（齿轮箱约需要320L润滑油）。 齿轮箱的油位应该从观察孔能够看到。 1.2.3.2 润滑油样采集 取油样时，应先将风机和润滑油泵停止运行等待一段时间（时间20分钟），使油温降下来（油温50），锁定叶轮并按下紧急刹车。润滑油通过齿轮箱底部排油阀放出，在取样前，应将排油阀及附近清洁干净，先将油放出约100ml后，再用油样瓶取200ml油样（取出的油样要密封保管好）。取油样完毕，关闭放油阀并擦拭干净。 风机正常运行后，每隔6个月对齿轮箱润滑油进行一次采样化验。油样送润滑油公司做化验，根据化验结果确定是否需要换油。 1.2.3.3检查润滑油质 检查油质时，应先将风机和润滑油泵停止运行等待一段时间（时间20分钟），使油温降下来（油温50C），打开视孔盖（见下图中B）。目测或用内窥镜检查油的颜色是否有变化（更深、黑等等）；检查它的气味，闻起来是否像燃烧退化过；检查是否有泡沫，泡沫的形状、高度，油的乳白度，泡沫是否只在表面上。 1.2.3.4检查空气滤清器风机长时间工作后，齿轮箱空气滤清器可能因灰尘、油气或其它物质而导致污染，不能正常工作。取下空气滤过器的上盖，检查其污染情况。如污染,必须取下过滤器，用清洗介质对空气过滤器进行处理，除去污染物,然后用压缩空气进行干燥。如干燥剂由橙色完全变黑色，则需放入干燥箱脱水后再使用。1.2.4 检测齿轮箱噪音 这里的噪音是指风机并网时，齿轮箱发出的噪音。实用的方法是用金属棒分别贴紧行星架、高速齿轮副、前后轴承处，凭耳测听齿轮副啮合、轴承运转是否有异常的声音（正常时声音连续、平稳，并伴随轻快沙、沙的飞溅润滑油声）。如果发现异常声音（沉闷、断续、撞击、尖噪），立即查找原因，排查噪音源（轴承、齿轮副啮合、润滑油系统）。如不能解决问题，请立即与明阳风电公司联系。1.2.5 检测齿轮箱振动齿轮箱的振动通过减震装置传递给主机架，在主机架的弹性支撑旁边装有一个振动传感器，可以监测齿轮箱的振动情况。如需检测齿轮箱本体的振动情况，可以应用手持式测振仪器进行检测，应多点检测，最好检测振动频率。 1.2.6 检查齿轮副啮合及齿面情况 1.2.6.1 高速端检查 首先将视孔盖及其周围清理干净，然后用扳手打开视孔盖（上图中B）。通过视孔盖观察齿轮副啮合情况、齿面情况（齿面疲劳、胶合等）、难以查看的地方采用内窥镜深入齿轮箱内部观察齿轮副啮合与齿面情况。目测润滑油油色及杂质情况。目测齿轮腐蚀、点蚀、断齿、塑性变形情况，如发现问题、请拍照，请立即与明阳风电公司联系。观测完后，按照安装要求，将视孔盖重新密封安装。 1.2.6.2 行星齿轮部分检查首先将齿轮箱上部观察孔的周围清理干净,然后用扳手将观察孔上的螺栓卸掉（上图中A、B）。将内窥镜深入齿轮箱内部观察齿轮副啮合和齿面情况。 1.2.7 检测传感器 检测齿轮箱上所有的温度、压力传感器，查看其连接是否牢固。并通过控制系统测试其功能是否正常。如传感器失灵或机械零件损坏，立即更换。 1.2.8 检测弹性支撑 检测弹性支撑，查看橡胶中有无裂纹。目检工作状态下的弹性支撑橡胶，通过仔细查看是否有老化情况、有无粉末物质脱落情况，如有，需更换；1.2.9润滑泵及冷却系统分别检查油路系统、水冷系统的管路、管接头有无泄漏（最直观的办法是用小毛笔蘸肥皂水涂抹于连接处，目测是否鼓泡）。发现问题要及时排除，以免造成不必要的损失和污染。1.2.10检查避雷装置 检测避雷装置上的接触铜制滑块。铜制滑块必须与主轴前端锁定盘接触。如果铜制滑块的磨损量过大，应立即更换新的铜制滑块。1.2.11 其它需检查的内容检查齿轮箱体及冷却系统是否有漏油现象；检查输入轴和输出轴是否有漏油现象；检查是否需要加注润滑油，如需要，加注规定型号的润滑油；检查齿轮箱是否有过热现象，如有，请及时检查润滑冷却系统是否出现问题。1.3 齿轮箱易损件的拆卸及更换 1.3.1 润滑系统滤清器的拆卸及更换 逆时针旋转润滑油滤清器上端的盖帽，将其取下，拆出滤清器芯，清洗后装回，如损坏，则更换滤清器芯。(注意!更换滤芯前，应先将风机停止运行等待一段时间（时间20分钟），使油温降下来（油温50），锁定叶轮并按下紧急刹车；在更换时，拆下滤芯后检查装滤芯的筒内是否有杂质（如铁屑等），如有，应清理干净，清理时，先将筒内油放干，再用无纤维布擦拭干净，另用磁力棒吸附干净金属屑) 。此为磁力棒筒内底部杂质为铁屑 1.3.2弹性支撑的拆卸及更换 如果弹性支撑上的橡胶已经老化，必须进行更换，请与明阳风电公司联系。注意！弹性支撑与机座联接的双头螺栓（M36760,10.9级）在拆卸和预紧时，强力推荐使用液压拉伸器，拉伸压力为1200bar。如果要换算成扭矩，其公式如下：TKFd(K:扭矩系数；F:预拉力；d:拉伸器液压缸截面积)。1.3.3温度传感器拆卸及更换 1）确认系统已经处于安全状态，系统已经完全断电。2）拔下传感器的接线端子。 3）将旧传感器从安装位置拔出，将新的传感器插入安装位置。 5）将接线端子插到传感器前端部。 1.3.4避雷接地线的拆卸及更换 1. 确认系统已经处于安全状态，系统已经完全断电。 2. 用工具将破损的雷电防护接线卸掉,然后装配新的接地线。 1.3.5更换齿轮箱润滑油 换油时应先将风机停止运行一段时间（时间20分钟），使油温降下来（油温50C）。 1. 将事先准备的空油桶和一根放油软管，通过机舱内的吊机，吊到机舱里；2. 用洁净的无纤维抹布清理排油阀及加油孔端盖，清理完后，将放油软管一头连接到排油阀上，另一端放入油桶里。检查放油管路，如无问题打开放油阀，将齿轮箱内的润滑油全部排出（注意过程中更换油桶）。排完后关闭排油阀； 3. 将装满油的油桶，通过机舱内吊机逐个吊下放到地面；4. 检查齿轮箱内部清洁程度，用清洗剂清洗齿轮箱内部，清洗完毕后必需将清洗剂排干净，然后用少量的新润滑油冲洗。检查齿轮箱体、齿轮、轴承是否有损坏和潜伏危险。如果必需转动齿轮检查，要判断风速是否足够小，转速不会增加，将风机偏航，使得风机不迎风，并打开叶轮锁和高速轴制动器，这时要非常谨慎，同时必需在紧急刹车按钮旁安排一位工作人员以备急需时按下紧急刹车。发现任何问题请与明阳风电公司联系；1. 将新润滑油吊到机舱内；6. 通过油泵与过滤装置（10微米滤芯），将新润滑油过滤后加入齿轮箱内（共320L）;7. 加完油后将加油孔重新密封，并清除掉加油过程中所泄漏的润滑油;8. 再次检查加油孔、放油阀是否密封好。将空油桶吊到地面。 注意：收集换油过程中所产生的垃圾，集中处理。1.4齿轮箱内异物的清除特例：齿轮箱内金属碎片清除齿轮箱是风机传动系统的一个主要部件，运行中有可能出现齿轮箱高速轴前、后轴承滚子保持架破裂，导致碎片掉入齿轮箱内的意外。从齿轮箱结构图可知，碎片掉落的位置最可能是高速腔内的底部。下面介绍清除碎片的步骤：1）首先锁上主轴刹车装置，断开齿轮箱的电气电源；2）放干净齿轮箱里的全部润滑油(用备用油箱接住，可再利用)；3）拆掉齿轮箱底润滑油加热器的电线；4）用六角套筒将加热器2与4拆出（从左往右数）；5）将高速输出轴的观察孔盖板、空气滤清器盖以及箱底高压旁路油口管接头拆掉（图1）； 6）用手电筒从高速输出轴观察孔查看轴承碎片是否停留在输出轴齿面上，如果有，用磁铁棒吸出。一般情况下，轴承滚子碎片会落在轴承旁边的隔板里（图2）；7）用手电筒从加热器安装处检查齿轮箱高压腔槽底，是否有较大的碎片沉淀在此，如果有，就用磁铁棒把它吸出（图3）；8）用同样的方法，在箱底高压旁路油口处吸出碎片；9）当一切完毕后，安装好原来拆卸的零件；将加油油泵的吸油软管插入备用油箱里，出油口软管从加油孔插入到齿轮箱空气滤清器口, 启动加油油泵（10m精度过滤装置）向齿轮箱加油，至最低油位线和最高油位线之间即可； 10）启动油泵运转2小时，齿轮箱不运转，目的是将漂浮在油中的极其微小碎屑过滤掉，然后更换过滤器滤芯；11）继续启动油泵，并使齿轮箱运转，运行两天后，更换过滤器滤芯；更换滤芯后，检查齿轮箱油位，油位低时要加油至高低油位线之间；12）齿轮箱投入正常工作。注：在拆开齿轮箱各个盖子时，一定要注意防止污染物以及个人物品掉入齿轮箱；在接油时，也要防止油品被污染。示意图片 图1：箱底出油口 图2 ：轴承处隔板 图3：加热器 图4：空气滤清器口图5：磁铁装置（自制）建议：请参考该特例，对不小心掉入齿轮箱的异物予以清除！