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齿轮箱故障分析

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2018-06-04 09:19【

齿轮箱具有体积小,重量轻,性能优良,运行可靠,故障率低的特点,所以齿轮箱被广泛的应用与风力发电机组中,分析齿轮箱失败的原因,总结和吸收以往开发其他项目齿轮箱的成功经验,就显得很重要了

齿轮传动是机械设备中最为常用的传动方式之一,风电齿轮箱运行状态的正常与否直接关系到整台机组的工作状况。齿轮箱发生故障有40%的原因是由于设计、制造、装配及原材料等因素引起的。另外还有43%的原因是由于用户维护不及时和操作不当引起的,还有17%的原因是齿轮箱内由于相邻条件的故障或缺陷引起的。由此可见,为了确保风电齿轮箱的安全,能够正常的运行,提高齿轮传动的可靠性,一方面需要改进设计,提高加工制造精度以及改善装配质量,另一方面则必须提高运行管理和维护水平,对齿轮传动装置进行状态检测和故障诊断。

另外据统计,齿轮箱中齿轮本身的故障所占的比重比较大,其次是轴承,约占20%左右,再来就是轴,约10%,最后是箱体和紧固件。这些调查报告的数据分析说明,齿轮传动系统中齿轮本身的制造,装配质量及其运行维护水平是关键问题。齿轮在机械加工中是一种高度复杂的形成零件,而在高速、重载下运行的齿轮,其工作条件又相对的比其他零件的恶劣,特别是风电齿轮箱的工作环境更为恶劣。

齿轮箱的故障诊断方法在大体上可以分为两大类。第一,通过齿轮运转过程中所产生的振动,噪音和油温等动态信号,运用信号处理方法来完成故障的分析,诊断。第二,根据摩擦磨损理论,通过润滑油液分析来达到故障诊断的目的,主要是通过分析润滑油里的金属的成分来预测是那一部分的材料,从而判断是否属于正常现象。另外,频谱分析方法也被引入到了齿轮故障的诊断中。第三,因为及时的检修和清洗,齿轮箱清洗机利用齿轮箱原有的给排油系统以及过滤后的润滑油对齿轮箱进行清洗,保证了齿轮箱安全运营,延长了齿轮箱的使用寿命。

传动齿轮在运转时,由于其本身制造不良,操作维护不善等原因,均可能导致齿轮产生故障,因此齿轮故障可划分为两大类,一类是由制造和装配等原因造成的,如齿轮误差,齿轮与内孔不同心,各部分轴线不对中,不平衡等。另一类是齿轮由于长期运行而形成的,通常轮齿的表面承受的载荷很大,两啮合轮齿之间既有相对滚动,又是相对滑动,在长期的这样运行中,将导致齿轮表面发生点蚀,疲劳剥落,磨损,塑性流动,胶合以及齿根裂纹甚至断齿等故障。

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