風電齒輪箱是風力發電機組動力傳遞的的核心關鍵部件,其承載能力和 可靠性決定著整個機組的性能和使用壽命。在工程應用實踐中,由于風力發電 機組所處的變風載工況、高低溫和大溫差等惡劣環境,常常導致風電齒輪箱的早 期破壞,是風力發電機組故障率最高、失效最早的部件之一。
1) 功率分流與均載能夠顯著提高重載風電齒輪傳動功率密度和承載能力。 構建大功率風電齒輪傳動的構型演化模型,提出以多級、功率分流與匯流和柔性均載為核心的傳動構型方法,實現了大速比、變載荷、變工況下多行星均 載傳動,顯著提高了承載能力。
2)兆瓦級風電齒輪傳動裝置安裝在彈性支撐的狹小機艙內,運行工況復 雜、載荷多變,影響其動力學特性的因素眾多,其振動噪聲控制是國際性難題。 建立彈性支撐下傳動系統與結構系統的齒輪一軸一軸承一箱體耦合動力學分析 模型,揭示了傳動參數與拓撲結構對系統動態特性的影響規律。
3)提出了齒輪箱加速疲勞試驗與評價方法,揭示了載荷幅值、頻度和歷程與疲勞壽命之間的關系,實現在較短時間內完成了兆瓦級風電齒輪箱的疲勞 壽命試驗。
4)建立了大功率風電齒輪箱性能試驗測試系統,可實現風電齒輪箱承載能 力、效率、振動噪聲等性能及行星均載測試和GL認證;建立基于遠程檢測的大 功率風電齒輪箱測試分析及診斷系統。
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