與其它工業(yè)齒輪箱相比,,由于風電齒輪箱安裝在距地面幾十米甚至一百多米高的狹小機艙內,,其本身的體積和重量對機艙,、塔架,、基礎、機組風載,、安裝維修費用等都有重要影響,因此,,減小外形尺寸和減輕重量顯得尤為重要,。同時,由于維修不便,、維修成本高,,通常要求齒輪箱的設計壽命為20年,,對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不可調和的矛盾,,因此風電齒輪箱的設計制造往往陷入兩難的境地,。總體設計階段應在滿足可靠性和工作壽命要求的前提下,,以最小體積,、最小重量為目標進行傳動方案的比較和優(yōu)化;結構設計應以滿足傳遞功率和空間限制為前提,,盡量考慮結構簡單,、運行可靠、維修方便,;在制造過程的每一個環(huán)節(jié)應確保產品質量,;在運行中應對齒輪箱運行狀態(tài)(軸承溫度、振動,、油液溫度及品質變化等)進行實時監(jiān)測并按規(guī)范進行日常維護,。
由于葉尖線速度不能過高,因此隨著單機容量的增大,,齒輪箱的額定輸入轉速逐漸降低,,兆瓦以上級機組的額定轉速一般不超過20r/min。另一方面,,發(fā)電機的額定轉速一般為1500或1800r/min,,因此大型風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以上的風電增速箱通常采用功率分流的行星傳動,;500kw~1000kw常見結構有2級平行軸+1級行星和1級平行軸+2級行星傳動兩種形式;兆瓦級齒輪箱多采用2級平行軸+1級行星傳動的結構,。由于行星傳動結構相對復雜,,而且大型內齒圈加工困難,成本較高,,即使采用2級行星傳動,,也以NW傳動形式最為常見。
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