文档介绍：风电增速箱的常见故障及早期诊断维护
第一页，共41页
概述
通过对不同增速箱现场异常情况如温升过高、润滑油清洁度降低、传动噪音、振动超标、润滑系统压力异常等的检测结果的分析，论述判断齿轮箱由于长期处于某些恶劣条件下，如交变载荷或润滑油失效，引起的齿轮和轴承损坏的检测方法。分析了齿轮箱出现故障的原因以及应采取的措施和常见维护方法。
第二页，共41页
风电机组齿轮箱的结构及运行特征
1) 过去小容量齿轮箱多采用平行轴斜齿轮增速结构，后来减少造价，重量体积过大，500kW以上的风电机组齿轮箱多为平行轴与行星轮的混合结构，结构复杂，设计上可能存在缺陷。
2) 由于我国有些地区地形地貌、气候特征与欧洲相比有特殊性，可能对标准设计的齿轮箱正常运行有一定影响。
3) 在我国北方地区，冬季气温很低，风场极端(短时)最低气温达到-40℃以下，长时间在低温运行，将损坏齿轮箱。因此必须对齿轮箱加温。另外冬季的极端温度和夏季高温温差大，密封在这种巨大温差变化中很容易老化损坏，春季的沙尘天气对增速箱油封寿命也有很大的影响。
第三页，共41页
增速箱损坏形式及原因分析
损坏部件
故障比例（%）
损坏表现形式
齿轮
60 %
点蚀、磨损、胶合、疲劳裂纹、断齿、其他
轴承
19 %
烧伤、保持架变形、滚珠脱落
轴
10 %
磨损，断裂
箱体
7 %
变形、裂开
紧固件
3 %
断裂
油封
1 %
老化
表1 增速箱各类零件损坏百分比
第四页，共41页
1、齿轮损坏形式及原因
轴磨损
断齿
磨损+胶合+断齿
图1
典型风电增速箱高速轴破坏图
第五页，共41页
表2
增速箱齿轮轮齿损伤原因
齿轮损坏形式
第六页，共41页
(1)齿轮自身弯曲强度、接触强度或疲劳强度不够，制作精度低，热处理加工有缺陷，可导致齿轮点蚀、磨损、胶合、疲劳裂纹和断裂。
(2)急速刹车时产生的刹车力矩、冲击载荷，造成齿轮断裂。
(3)外界杂物、齿轮或轴承表层的剥落异物进入啮合区，导致齿轮的磨损甚至断裂。
齿轮损坏原因
(4)润滑系统工作异常，不能使齿轮正常润滑，导致齿轮胶合。
(5)齿轮和轴承在运转过程中会产生大量的热，如果热量不能及时散发掉，将会导致齿轮的胶合。
第七页，共41页
2、轴承失效形式及原因
图2
高速轴轴承滚子脱落
第八页，共41页
滚动轴承的失效形式主要有疲劳剥落，过量的永久变形和磨损。疲劳剥落是正常失效形式，在安装、润滑、维护都正常的情况下，轴承由于套圈与滚动体的接触表面经受交变载荷的作用而产生疲劳剥落。一般情况下，首先在表面出现细小裂纹，再继续运转过程中,裂纹逐步增大，材料剥落，产生麻点，最后造成大面积的剥落，它决定了轴承的疲劳寿命；过量永久变形使轴承在运转中产生剧烈的振动和噪声；磨损使轴承游隙、噪声、振动增大，降低轴承的运转精度，当然如果在安装上存在精度偏差，运行上不能充分润滑，热量不能完全带走，或是有杂物进入轴承都会使轴承损坏失效。
第九页，共41页
3、轴的损坏形式及原因
轴的损坏通常有断轴和磨损，一般断裂是由于过载所致，磨损是由于轴与轴承发生相对运动，因为轴承内圈与轴是通过热胀冷缩的原理装上去的，内圈随轴一起旋转，外圈在箱体上固定，通过滚子支承并旋转，但由于轴承失效，滚子将内外圈卡住，轴承内圈和轴或是外圈和箱体发生相对运动，产生摩擦，在继续运转的过程中就可能出现将轴承安装部位包括箱体内孔和轴颈磨损或破坏现象。
第十页，共41页