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1、 偏 航 系 統(tǒng) 1．概述 XWEC-Jacobs43/600風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)主要由偏航檢測部分、機(jī)械傳動(dòng)部分、扭纜保護(hù)裝置三大部分組成，偏航采用主動(dòng)對風(fēng)形式。在機(jī)艙后部有兩個(gè)互相獨(dú)立的傳感器—風(fēng)速計(jì)和風(fēng)向標(biāo)，風(fēng)機(jī)對風(fēng)向的檢測由風(fēng)向標(biāo)來完成。當(dāng)風(fēng)向發(fā)生變化時(shí)，風(fēng)向標(biāo)將檢測到風(fēng)機(jī)與主風(fēng)向之間的偏差，控制器將控制偏航驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙對準(zhǔn)主風(fēng)向。 偏航系統(tǒng)主要包括2個(gè)偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、一個(gè)經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的帶內(nèi)齒圈的四點(diǎn)接觸球軸承、偏航保護(hù)以及一套偏航剎車機(jī)構(gòu)組成。 偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括1個(gè)偏航電機(jī)，1個(gè)減速比為1590的4級(jí)行星減速齒輪箱、一個(gè)用于調(diào)整嚙

2、合間隙的偏心盤和1個(gè)齒數(shù)為14的偏航小齒輪。 偏航剎車分為兩部分。一為與偏航電機(jī)軸直接相連的電磁剎車；另一為液壓閘，與液壓系統(tǒng)連接，當(dāng)風(fēng)機(jī)需要偏航時(shí)，泄油松閘，偏航開始；當(dāng)風(fēng)機(jī)對風(fēng)時(shí)，壓力油進(jìn)入偏航剎車體，偏航剎車動(dòng)，偏航結(jié)束。在偏航剎車時(shí)，由液壓系統(tǒng)提供約120~140bar的壓力，使與剎車閘液壓缸相連的剎車片緊壓在剎車盤上，提供制動(dòng)力。偏航時(shí)，液壓釋放但保持15~30bar的余壓，這樣，偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩，大大減少風(fēng)機(jī)在偏航過程中的沖擊載荷使齒輪破壞。偏航系統(tǒng)見下圖： 1.偏航電機(jī)2.偏航減速器3.偏心盤4.螺栓M16×90 5.加厚墊片6.偏航小齒輪7.

3、壓板8.內(nèi)六方螺釘M14×20 9.偏航軸承10.螺栓M20×75 11.墊片12.剎車固定塊13.調(diào)整板14.墊板15.螺栓M20×210 16.墊片17.閘規(guī)18.偏航剎車盤 2． 偏航電機(jī) 偏航電機(jī)是多極電機(jī)，轉(zhuǎn)速有三種：0.75kw/935rpm、0.55KW/695rpm和0.37KW/450rpm，分別適用于風(fēng)向變化頻繁和主風(fēng)向比較固定的情況。 偏航電機(jī)的電壓等級(jí)為690V，內(nèi)部繞組接線為星形。電機(jī)的軸末端裝有一個(gè)電磁剎車裝置，用于在偏航停止時(shí)使電機(jī)鎖定，從而將偏航傳動(dòng)鎖定。 附加的電磁剎車手動(dòng)釋放裝置，在需要時(shí)可將手柄抬起剎車釋放

4、。 2.1 偏航電機(jī)電磁剎 電磁剎車的原理如右圖所示： 2．1．1工作原理 電磁剎車線圈的直流電取自電機(jī)的一相繞組， 經(jīng)整流橋整流后供電。當(dāng)偏航電動(dòng)機(jī)工作，則電 磁鐵（5）帶電，吸引移動(dòng)銜鐵（4），克服制動(dòng) 彈簧（9）的作用，與剎車盤（2）分離。剎車盤 上裝有摩擦層，固定在開槽的軸套（6）上，通過 一個(gè)鍵（7）與電機(jī)軸（1）相連并一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 偏航停止，電磁線圈隨之失電，移動(dòng)銜鐵（4） 在制動(dòng)彈簧（9）的推動(dòng)下，與剎車盤（2）的摩擦 層接觸并施加壓力，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。 2．1．2氣隙調(diào)整 氣隙（11）為電磁鐵（5）與移動(dòng)銜鐵（4）之間的間隙，它的

5、最大值可達(dá)初始值的4倍。氣隙應(yīng)定期檢查，因?yàn)閯x車盤（2）的摩擦層的磨損會(huì)使間隙增加。松開螺栓（8）調(diào)整剎車調(diào)節(jié)器（3）使氣隙達(dá)到要求值。調(diào)整螺帽（10）使制動(dòng)彈簧受壓，然后使移動(dòng)銜鐵與剎車盤分離，讓軸轉(zhuǎn)動(dòng)，注意觀察是否正常。 2．2偏航剎車整流器 偏航整流橋?yàn)橐粏蜗蛘麟娐?，將取自于偏航電機(jī)一相繞組的交流整流后供給電磁剎車線圈。整流板安裝在偏航電機(jī)的接線盒內(nèi)。 3．偏航減速齒輪箱 偏航減速器為一個(gè)四級(jí)行星傳動(dòng)的齒輪箱，在正常的運(yùn)行情況下是免維護(hù)的。一般情況下，在運(yùn)行期間檢查是否有泄露、定期對油位進(jìn)行檢查和更換潤滑油。 3．1潤滑 XWEC-Jacobs43/600風(fēng)

6、力發(fā)電機(jī)組的偏航減速器采用浸油潤滑，所有的傳動(dòng)齒輪都在浸沒在潤滑油中。潤滑油的種類是Mobilgear SHC 320，未經(jīng)制造商同意，不允許更換或混用其他種類的油。 偏航減速箱的運(yùn)行溫度不得超過85℃！ 3．2加油和更換油 偏航減速箱在供貨時(shí)沒有加油。在使用之前，先檢查減速箱配備的附件如：油位計(jì)、通氣帽、放油閥等是否齊全。初次加油時(shí)，應(yīng)保證使減速器處于安裝位置狀態(tài)，卸開通氣帽，加油使油位超過油位計(jì)的下限，但不超過上限。 需要更換油時(shí)，打開放油閥的同時(shí)打開通氣孔，以保證箱體內(nèi)的油能比較快地流出。在可能情況下，可以使偏航先運(yùn)轉(zhuǎn)將油溫升高，這樣更有利于油的流動(dòng)。 3．3運(yùn)轉(zhuǎn)

7、在初次運(yùn)轉(zhuǎn)之前，檢查通氣孔是否暢通，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中應(yīng)確保通氣孔沒有被堵塞。如果通氣孔被堵塞，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)減速器內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生壓力，而且有可能破壞密封環(huán)。 在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，注意檢查減速器運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)并且沒有產(chǎn)生過度的噪音。檢查是否有油滲漏現(xiàn)象。如有異常情況，立即與制造/供應(yīng)商進(jìn)行聯(lián)系。 3．4偏航小齒輪與內(nèi)齒圈的嚙合間隙 為保證偏航小齒輪與內(nèi)齒圈的嚙合良好，其嚙合間隙應(yīng)為0.3~0.6mm。這個(gè)間隙在組裝時(shí)已經(jīng)調(diào)整好，在試運(yùn)轉(zhuǎn)或更換偏航零部件后，應(yīng)對偏行間隙進(jìn)行檢查，如果不合適，可通過偏心盤進(jìn)行調(diào)整。 3．5偏心盤 偏航減速器是通過偏心盤與機(jī)艙底座相連的。偏心盤上減速器安裝螺栓孔分布圓φ250和

8、與機(jī)艙底座的安裝孔分布圓φ325之間不同心，偏心距為2.5mm。通過轉(zhuǎn)動(dòng)偏心盤即可調(diào)整偏航小齒輪與圈嚙合中心距，從而調(diào)整嚙合間隙至要求范圍。 3．6檢查 按照第三章——維護(hù)間隔的要求 檢查偏航減速箱/偏心盤和偏心盤/機(jī)艙底座的螺栓連接，緊固力矩為： M16 T1=280Nm M14 T2=190Nm 檢查油位,不低于油位下限。 檢查電機(jī)接線盒中電纜的連接是否松動(dòng)； 檢查減速箱體上的螺栓是否松動(dòng)。 4．偏航軸承 偏航軸承采用四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構(gòu)。為了保證偏航軸承的承載能力，軸承采用“負(fù)游隙”，使軸承有一定的阻尼力矩。偏航軸承的安裝位置見

9、下圖：（緊固力矩 T=560Nm） 圖5-3 4．1 偏航軸承潤滑 偏航軸承，應(yīng)對軸承滾道和齒面進(jìn)行潤滑。充分潤滑可以降低摩擦力，并且能有效保護(hù)密封免受腐蝕。因此，軸承在運(yùn)行其間必須保持足夠的潤滑。長時(shí)期停止運(yùn)轉(zhuǎn)的前后也必須加足新的潤滑脂。這在冬天來臨之前尤為重要。 軸承滾道采用的潤滑脂型號(hào)是Molykote TTF5 2。 軸承的密封應(yīng)每隔6個(gè)月檢查一次，將密封上的臟物及時(shí)清除。如有損壞，及時(shí)更換。 內(nèi)齒圈和小齒輪的齒面的潤滑為噴涂Voleer 2000E，使齒面潤滑充分。潤滑的方法和周期詳見第三章——維護(hù)間隔。 4. 2

10、檢查螺栓連接 偏航軸承在安裝運(yùn)行后，在運(yùn)轉(zhuǎn)的第一個(gè)月，檢查內(nèi)圈和外圈安裝螺栓的預(yù)緊力矩，以后每隔半年檢查一次。緊固力矩 T=560Nm。 5． 偏航剎車 5. 1 簡介 偏航剎車閘為液壓卡鉗形式，型號(hào)為：BCH76A。在偏航剎車時(shí)，由液壓系統(tǒng)提供約120~140bar的壓力，使剎車片緊壓在剎車盤上，提供足夠的制動(dòng)力。偏航時(shí)，液壓釋放但保持15~30bar的余壓，這樣一來，偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩，減少風(fēng)機(jī)在偏航過程中的沖擊載荷。偏航剎車的安裝見下圖：螺栓M20緊固力矩 T=560Nm 1.剎車固定塊 2.調(diào)整板 3.閘規(guī) 4

11、.墊板 5.剎車盤 5. 2 偏航剎車盤 偏航剎車盤由三部分相同的扇形組成一個(gè)圓環(huán)。安裝時(shí)應(yīng)注意接縫處不能出現(xiàn)明顯臺(tái)階，否則影響剎車閘片正常工作。風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中，有可能使油脂滴落到剎車盤上。油脂的存在會(huì)降低使剎車片失去功效，必須及時(shí)將其擦拭干凈。 5. 3 偏航閘墊間隙 偏航閘墊2和4是用來調(diào)整閘規(guī)的上下閘體與剎車盤對中，并保持一定的間隙。如果偏航聲音太大，則有可能是因?yàn)殚l墊間隙不當(dāng)。用高度尺分別測量計(jì)算上下閘體到偏航剎車盤的距離,如果差值大于0.5mm，可分別調(diào)整閘墊2和4的厚度，確保上下閘體與剎車盤對中。 5. 4 偏航閘墊的更換 偏航閘體的剖面見下圖，偏航閘墊的摩

12、擦層厚度小于3mm時(shí)，就需要更換新的閘墊。 更換方法如下： Ø 風(fēng)機(jī)在停機(jī)狀態(tài)。按下“緊急停機(jī)”，使系統(tǒng)泄壓，打開手閥10.2 使偏航 余壓為零。 Ø 拆下閘體一側(cè)的三個(gè)螺栓M16（6），以及閘墊擋塊（5）和調(diào)整墊（8）。 Ø 小心用一個(gè)撬棍插入閘盤和閘墊之間，使閘規(guī)活塞（2）完全進(jìn)入油缸中。此時(shí)在閘盤和閘墊之間出現(xiàn)間隙。 Ø 取出舊閘墊，將新閘墊安放就位。 Ø 安上閘墊擋塊（5）和調(diào)整墊（8），擰緊螺栓M16，力矩210Nm。 Ø 恢復(fù)偏航管路連接。 Ø 關(guān)閉手閥10.2，系

13、統(tǒng)建壓正常后，在測油嘴（7）接上排氣管，進(jìn)行排氣，直到均勻噴油，無空氣氣泡出現(xiàn)為止。 5. 5 調(diào)整墊片（8） 調(diào)整墊片是為了保證閘墊擋塊（5）和閘墊之間的接觸間隙。不同的閘規(guī)其厚度可能不同，具體計(jì)算如下： Ø 用深度尺測量閘墊和閘體邊緣之間的A和A＇值。測量時(shí)，閘墊頂緊另一側(cè)擋塊。同樣測量擋塊的B和B＇，如圖所示。 Ø 調(diào)整墊片（8）的厚度 厚度E的公差范圍為： Ø 安裝調(diào)整墊片（8）和閘墊擋塊（5）。緊固力矩210Nm（螺栓M16），見下圖。 Ø 測量間隙J。任一點(diǎn)的測量最大允許值為0.0

14、3mm。 5. 6 偏航余壓調(diào)整 偏航時(shí)保留一定的預(yù)壓是為了保持平穩(wěn)，防止風(fēng)向的突變對偏航系統(tǒng)造成沖擊。偏航預(yù)壓的調(diào)整是通過調(diào)整減壓閥13.1來實(shí)現(xiàn)的。方法如下： Ø 在閘體的測油嘴接上測量表頭，手動(dòng)偏航； Ø 觀察表頭指示值，壓力在15bar~30bar之間。 Ø 如果壓力不在規(guī)定范圍內(nèi)，調(diào)整13.1； Ø 如果偏航聲音太響，排除閘墊間隙不合適的可能后，可適當(dāng)降低預(yù)壓值。 6．風(fēng)向標(biāo)和風(fēng)速儀 6. 1風(fēng)向標(biāo) 檢查： Ø 支架的安裝 Ø 螺帽的安裝，如有需要緊固螺栓，并更換損壞的螺栓 Ø

15、 電線的連接，拉一拉導(dǎo)線是否牢固 Ø 沒有夾緊時(shí)風(fēng)向標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng) Ø 摸擬風(fēng)向檢查機(jī)艙的轉(zhuǎn)動(dòng)，檢查機(jī)艙的方向 Ø 標(biāo)記點(diǎn)應(yīng)對準(zhǔn)機(jī)艙頭部 6. 2風(fēng)速儀 檢查： Ø 風(fēng)速儀的安裝 Ø 檢查沒有夾緊時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng) 風(fēng)速儀停止檢查風(fēng)速值是否為0米/秒。 一． 偏航控制 偏航過程分自動(dòng)偏航、解纜和手動(dòng)偏航三個(gè)過程。其中手動(dòng)偏航優(yōu)先級(jí)最高。在偏航過程中不論是對風(fēng)偏航還是側(cè)風(fēng)偏航，確定在半分鐘內(nèi)風(fēng)向在某一方位的頻率的高低最為關(guān)鍵，頻率取得低，會(huì)造成偏航電機(jī)的頻繁啟動(dòng)和停止，頻率取得高，會(huì)降低對風(fēng)或側(cè)風(fēng)的靈敏度，影響風(fēng)機(jī)的出力。

16、 自動(dòng)偏航又分為對風(fēng)偏航和90°側(cè)風(fēng)偏航。自動(dòng)對風(fēng)偏航是在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)無故障，風(fēng)速持續(xù)10分鐘達(dá)到偏航風(fēng)速，電網(wǎng)電壓和頻率持續(xù)10分鐘無異常后執(zhí)行的。首先采樣半分鐘的風(fēng)向，通過半分鐘內(nèi)風(fēng)向在某一方位的頻率來判斷現(xiàn)在風(fēng)機(jī)是正好對風(fēng)，還是需要順時(shí)針偏航或逆時(shí)針偏航。故障狀態(tài)、風(fēng)速過低或風(fēng)速過高，自動(dòng)對風(fēng)偏航均會(huì)停止。手動(dòng)停機(jī)時(shí)自動(dòng)偏航也停止。 90°側(cè)風(fēng)偏航過程在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)意外故障時(shí)執(zhí)行。采樣半分鐘風(fēng)向，執(zhí)行側(cè)風(fēng)偏航過程。當(dāng)風(fēng)向的采樣值說明現(xiàn)在正好側(cè)風(fēng)，執(zhí)行偏航制動(dòng)，側(cè)風(fēng)過程結(jié)束。 偏航電機(jī)的正反轉(zhuǎn)接觸器不僅在控制軟件上，而且在電路硬件設(shè)計(jì)上均實(shí)現(xiàn)互鎖，確保偏航系統(tǒng)的安全。

17、 扭纜保護(hù)包括偏航計(jì)數(shù)器和扭纜開關(guān)兩級(jí)保護(hù)。 偏航計(jì)數(shù)器有三個(gè)位置開關(guān)，分別表示順偏位置、中間位置和逆偏位置。它由小齒輪輪與偏航盤相嚙合，在偏航動(dòng)作的同時(shí)也會(huì)帶動(dòng)偏航計(jì)數(shù)器內(nèi)部的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)一定圈后，會(huì)觸動(dòng)順偏位置開關(guān)或逆偏位置開關(guān)。計(jì)算機(jī)接收到信號(hào)后進(jìn)行判斷解纜，解纜后未觸到開關(guān)時(shí)信號(hào)消失，當(dāng)觸動(dòng)中偏位置開關(guān)時(shí)表示解纜結(jié)束。 解纜偏航過程在收到順/逆時(shí)針偏航位置開關(guān)信號(hào)時(shí)執(zhí)行，表示風(fēng)機(jī)向一個(gè)方向偏航過多。不論正在執(zhí)行對風(fēng)偏航還是側(cè)風(fēng)偏航，都停止執(zhí)行偏航制動(dòng)，執(zhí)行逆/順時(shí)針解纜偏航。當(dāng)收到中間位置開關(guān)信號(hào)時(shí)執(zhí)行偏航制動(dòng)，自動(dòng)清除故障信息，返回自動(dòng)偏航過程。 扭纜開關(guān)是電纜扭轉(zhuǎn)的最后

18、一級(jí)保護(hù)。這一級(jí)保護(hù)是假設(shè)偏航計(jì)數(shù)器或計(jì)算機(jī)控制失靈，持續(xù)向一方向偏航時(shí)間過長，以致連在扭纜開關(guān)上的金屬線全部繞在電纜上（金屬線的長度可以在電纜上繞3.5圈），拉動(dòng)扭纜開關(guān)，引起控制系統(tǒng)的安全鏈動(dòng)作。這一級(jí)動(dòng)作完全由硬件來實(shí)現(xiàn)。 在機(jī)艙頂部有手動(dòng)左/右偏航開關(guān)，在塔架底部計(jì)算機(jī)柜內(nèi)有手動(dòng)左/右偏航按鈕，中央監(jiān)控機(jī)也有手動(dòng)左/右偏航按鈕，均可執(zhí)行手動(dòng)偏航。手動(dòng)偏航級(jí)別最高，風(fēng)機(jī)只要收到手動(dòng)偏航信號(hào)，終止所有的偏航過程執(zhí)行新的手動(dòng)偏航指令。當(dāng)手動(dòng)偏航信號(hào)消失時(shí)執(zhí)行偏航制動(dòng)，返回自動(dòng)偏航過程。手動(dòng)偏航中，機(jī)艙的偏航比計(jì)算機(jī)柜內(nèi)的手動(dòng)偏航命令級(jí)別高，計(jì)算機(jī)柜內(nèi)的手動(dòng)偏航命令比中央監(jiān)控的偏航命令級(jí)別高

19、。就地的偏航可以中斷中央監(jiān)控的手動(dòng)偏航命令，機(jī)航的偏航可以中斷就地的手動(dòng)偏航命令（手動(dòng)偏航停止命令只對手動(dòng)偏航命令有效，不會(huì)中斷自動(dòng)對風(fēng)偏航或自動(dòng)側(cè)風(fēng)偏航）。 除此之外還要檢測偏航電機(jī)過載信號(hào)，對風(fēng)、側(cè)風(fēng)偏航過程中設(shè)有偏航時(shí)間過長的保護(hù)，解纜過程中設(shè)有兩個(gè)位置開關(guān)信號(hào)同時(shí)收到的故障檢測，解纜后300秒位置開關(guān)信號(hào)仍未消失的故障檢測，以及扭纜開關(guān)動(dòng)的故障檢測。 二． 剎車釋放 在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)無故障，風(fēng)速持續(xù)10分鐘達(dá)到啟動(dòng)風(fēng)速，電網(wǎng)電壓和頻率持續(xù)10分鐘無異常，偏航系統(tǒng)顯示現(xiàn)在處于對風(fēng)狀態(tài)時(shí)執(zhí)行松剎車過程。釋放圓盤閘1、圓盤閘2后2秒檢測圓盤閘1和圓盤閘2的松閘信號(hào)反饋，超過2秒沒有收到松閘反饋信號(hào)，則出現(xiàn)剎車1沒有松開或剎車2沒有松開的故障，執(zhí)行安全剎車過程，同時(shí)執(zhí)行側(cè)風(fēng)偏航過程，表示剎車系統(tǒng)有故障，否則執(zhí)行收回葉尖命令，剎車釋放過程結(jié)束。 如果風(fēng)速過低，或控制系統(tǒng)上電處于10分鐘測風(fēng)狀態(tài)時(shí)，也可以強(qiáng)制啟動(dòng)方式釋放閘盤。 10 互聯(lián)網(wǎng)2