風電機組輪轂及變槳系統(tǒng)維護與維修的方法要求及注意事項

風電機組輪轂及變槳系統(tǒng)維護與維修的方法要求及注意事項1.1簡介輪轂與變槳系統(tǒng)的作用就是將風能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的機械能，并依據(jù)風速大小實現(xiàn)三個葉片獨立變槳，確保風力發(fā)電機組在寬廣的風速范圍內(nèi)都具有較高的風能利用率。變槳系統(tǒng)的中控箱和軸控箱對變槳電機進行聯(lián)合控制，使風輪轉(zhuǎn)速保證屆時風速下的最大功率輸出；當風速超過額定風速時，變槳系統(tǒng)調(diào)整葉片角度，使風輪轉(zhuǎn)速恒定在一個數(shù)值上，這樣就減少了轉(zhuǎn)速變化對風機零部件及電網(wǎng)的沖擊。除控制功率輸出，變槳系統(tǒng)還是風機最重要的主制動系統(tǒng)。三個葉片都可獨立變槳并帶有備用電池電源。理論上三個葉片中的一個轉(zhuǎn)動到順槳位置，就可以實現(xiàn)制動，與高速軸制動器共同作用可以安全地使風機停轉(zhuǎn)。中央控制箱負責協(xié)調(diào)三個變槳驅(qū)動箱同步工作，并使用控制電纜、通訊電纜通過滑環(huán)與機艙控制柜進行動力和通訊傳輸。1.2構(gòu)成示意圖1.3注意事項首次維護應(yīng)在風機動態(tài)調(diào)試完畢且正常運行7——10天后進行；以后每6個月進行一次。輪轂與變槳系統(tǒng)的維護和檢修工作，必須由明陽風電公司技術(shù)人員或接受過明陽風電公司培訓并得到認可的人員完成。在進行維護和檢修工作時，必須嚴格執(zhí)行《輪轂與變槳系統(tǒng)檢修卡》上的每項內(nèi)容，認真填寫檢修記錄。在進行維護和檢修前必須：閱讀《MY1.5s安全手冊》，所有操作必須嚴格遵守《MY1.5s安全手冊》。如果環(huán)境溫度低于-20℃，不得進行維護和檢修工作。如果超過下述的任何一個限定，必須立即停止工作：a)葉片位于工作位置和順槳位置之間的任何位置5-分鐘平均值(平均風速)＞10m/s5-秒平均值(陣風速度)＞19m/sb)葉片順槳,主軸鎖定裝置已經(jīng)啟動并已可靠鎖定風輪：5-分鐘平均值(平均風速)＞18m/s5-秒平均值(陣風速度)＞27m/s重要提示：對風輪進行任何維護和檢修，必須首先使風機停轉(zhuǎn)，高速軸制動器處于制動狀態(tài)并用主軸鎖定裝置鎖定風輪后方可進入輪轂內(nèi)部。如特殊情況，需在風機處于工作狀態(tài)或變槳機構(gòu)處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)下進行維護和檢修時（如檢查齒輪副嚙合、電機噪音、振動等狀態(tài)時），必須確保有人守在緊急開關(guān)旁，可隨時按下開關(guān)，使系統(tǒng)停機。當在輪轂內(nèi)工作時因工作區(qū)域狹小，要注意磕碰并防止對其它部件的損傷；認真清理維護后的廢物，絕對不允許有任何廢物留在輪轂內(nèi)。1.4變槳軸承的維護維修1.4.1變槳軸承結(jié)構(gòu)圖：變槳軸承采用雙排四點接觸球軸承，四點接觸球軸承不僅承受徑向載荷，還承受軸向載荷。變槳軸承外圈與輪轂聯(lián)接，外圈外圓柱面上分布有注油口；變槳軸承內(nèi)圈與葉片聯(lián)接，內(nèi)圈有內(nèi)齒。1.4.2變槳軸承的維護1.4.2.1防腐檢查檢查變槳軸承表面的防腐涂層是否有脫落現(xiàn)象，如果有，按《防腐技術(shù)規(guī)范》要求及時補上。1.4.2.2檢查表面清潔度由于風機長時間工作，變槳軸承表面可能因灰塵、油脂或其它物質(zhì)而導(dǎo)致污染，影響正常工作。首先檢查表面污染物質(zhì)和污染程度，然后用無纖維抹布和清洗劑清理干凈，推薦使用噴罐類型的清洗劑。1.4.2.3檢查密封條檢查變槳軸承密封條是否完好，有無開裂、缺損及過度磨損的情況出現(xiàn)，若出現(xiàn)較大裂紋（裂縫目測自然長度大于5mm）則需更換密封件。1.4.2.4檢查內(nèi)齒圈齒面檢查齒面是否有點蝕、塑性變形和腐蝕等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題立即修復(fù)（可用砂紙、油石、細齒挫刀、角磨機等工具修復(fù)）；如斷齒則需更換新的變槳軸承。1.4.2.5檢查運轉(zhuǎn)噪音檢查變槳軸承是否有異常噪音。如果有異常的噪音，查找噪音的來源，判斷原因進行修復(fù)。1.4.3變槳軸承螺栓檢查1.4.1.1變槳軸承內(nèi)圈與葉片連接螺栓的檢查用液壓力矩扳手（46mm套筒）按規(guī)定的力矩值1098N.m，檢查螺栓（M30×410，10.9級）54個，檢查順序按交叉對角進行，絕對不允許順時針或逆時針順序連續(xù)預(yù)緊葉片螺栓（圖1）。a)如果螺母不能被旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)的角度小于20°，說明預(yù)緊力仍在限度以內(nèi)。b）如果螺母能被旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)角超過20°，那么，必須用液壓扳手以規(guī)定的力矩值1098N.m重新緊固。C)每檢查完一個螺栓，用筆在螺栓頭處做一個圓圈記號，完畢作防腐。共3×54個。 3、4、3、2變槳軸承外圈與輪轂連接螺栓的檢查用液壓力矩板手（46㎜套筒）按規(guī)定的力矩值1500N.m，檢查螺栓（M30×220,10.9級）54個，檢查順序按交叉對角進行，絕對不允許順時鐘或逆時鐘順序連續(xù)緊固螺栓（圖2）。a)如果螺母不能被旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)的角度小于20°，說明預(yù)緊力仍在限度以內(nèi)。b）如果螺栓能被旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)角超過20°，那么，必須用液壓扳手以規(guī)定的力矩值1500N.m重新緊固。C)每檢查完一個螺栓，用筆在螺栓頭處做一個圓圈記號，完畢作防腐。共3×54個圖1圖21.4.1.3輪轂內(nèi)所有極限位置撞塊螺栓的檢查：分別檢查輪轂內(nèi)各撞塊螺栓是否松動，如果螺栓旋緊小于20°說明螺釘?shù)木o固力矩在限度之內(nèi)。如果螺栓把旋緊大于20°說明螺釘?shù)木o固力矩不在限度之內(nèi)，必須加以緊固。每檢查完一個螺栓，用筆在螺栓頭處做一個圓圈記號。1.4.4變槳軸承滾道和齒面潤滑a）注脂前必須先清理干凈滾道加油口油杯處及附近區(qū)域；b）每個軸承分上下兩條滾道,共需要潤滑脂800克，內(nèi)齒圈的齒面用毛刷刷涂齒面潤滑脂（潤滑脂型號請見附錄《粵電風機維護用油一覽表》）；c）變槳軸承上下滾道各均布16個油口，給滾道加注潤滑脂時，可選其中8個為注油口,每個注油口加注量為50克；注油前,把準備加油的注油口左右兩側(cè)油口油杯擰下，裝上集油瓶,以便收集溢出的廢潤滑脂；d）加潤滑脂工作完成后應(yīng)立即清理干凈所有泄露的滾道潤滑脂,并封閉滾道油口；e）工具：黃油槍、抹布、清潔劑、毛刷。f)分別檢查從滾道和內(nèi)圈齒面收集的廢油脂中雜質(zhì)和金屬屑，藉此來判定滾道、滾珠以及齒輪副的磨損狀況。注意：潤滑時應(yīng)緩慢地轉(zhuǎn)動變槳軸承！1.5變槳電機1.5.1變槳電機技術(shù)參數(shù)：單相串勵直流電機,并聯(lián)電阻器以防止空載掉電時飛車發(fā)生。型號：GHTIF-0720.0401.81額定電壓：42VDC轉(zhuǎn)矩：20N.m/3000rpm剎車力矩:48N.m最大轉(zhuǎn)速:4000rpm最大轉(zhuǎn)矩:65N.m防護等級:IP541.5.2變槳電機檢查變槳電機外形圖如下：1.5.2.1檢查表面的防腐涂層如有，按《防腐技術(shù)規(guī)范》要求及時修復(fù)。1.5.2.2檢查表面清潔度檢查變槳電機及冷卻風扇表面是否有污物，如有，應(yīng)及時清理干凈。清理時盡量保持抹布的濕度，防止水滴流進電機內(nèi)部，造成繞組短路。1.5.2.3檢查振動及噪音檢查變槳電機是否有異常聲音或劇烈振動。如有，關(guān)閉電源后再進行如下檢查：a)檢查變槳電機軸承：用手轉(zhuǎn)動電機轉(zhuǎn)軸看軸承轉(zhuǎn)動是否平滑、無異響；是否潤滑脂過多或失效；轉(zhuǎn)軸是否彎曲變形，是否承受額外軸向或徑向力等。b)檢查變槳電機轉(zhuǎn)軸與減速箱的連接：看聯(lián)接鍵及鍵槽是否發(fā)生變形或磨損，轉(zhuǎn)子是否平衡；是否有共振等。1.5.2.4檢查溫升如過熱，關(guān)閉電源后再進行：a)檢查變槳電機絕緣電阻；b)檢查變槳電機軸承；c)檢查電機尾部的電磁剎是否失效；1.5.2.5檢查接線檢查變槳電機接線情況，如松動，關(guān)閉電源后，清除導(dǎo)線和接線端子上氧化物并重新接上。1.5.3檢查絕對值編碼器和變槳編碼器連接螺栓檢查絕對值編碼器（安裝在變槳電機尾部，見下圖）和變槳編碼器（安裝在輪轂筋板上，緊靠變槳軸承內(nèi)圈處。見下圖）連接螺栓，如松動應(yīng)重新緊固。絕對值編碼器絕對值編碼器變槳編碼器變槳編碼器1.6變槳齒輪箱1.6.1技術(shù)參數(shù)數(shù)量每個葉片一個，一套風力發(fā)電機總共3個額定輸出扭矩7500N.m傳動比1/191額定輸出速度9.09rpm額定驅(qū)動功率3kW優(yōu)選潤滑劑(脂)MOBILITHSHC460如果使用其它潤滑劑，必須提供與優(yōu)選潤滑劑的相容證明維護周期(脂)≥20年優(yōu)選潤滑劑(油)維護周期(油)≥3年1.6.2變槳齒輪箱與變槳小齒輪維護1.6.2.1檢查變槳齒輪箱表面的防腐涂層是否有脫落現(xiàn)象，如果有，按《防腐技術(shù)規(guī)范》要求及時修復(fù)。1.6.2.2檢查變槳齒輪箱表面清潔度檢查變槳齒輪箱表面，如有污物，及時清理干凈。1.6.2.3檢查變槳齒輪箱潤滑油油位如果油位過低，檢查變槳齒輪箱漏油原因并修復(fù)、加油，修復(fù)和加油工作完成后，將齒輪箱外表面清理干凈。1.6.2.4檢查變槳齒輪箱的噪音檢查變槳齒輪箱是否存在異常聲音。如果有，檢查變槳小齒輪與變槳軸承的嚙合情況、變槳齒輪箱內(nèi)部齒輪副的運轉(zhuǎn)情況。1.6.2.5檢查變槳小齒輪與變槳軸承內(nèi)齒圈的嚙合間隙正常嚙合間隙為：0.54～0.8mm （用塞尺）1.6.2.6檢查小齒輪表面銹蝕、磨損齒面點蝕是由于細微裂紋逐步擴展所至，而齒面塑性變形是過大的接觸剪切應(yīng)力和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)作用造成的。仔細檢查小齒輪的表面情況，如果發(fā)現(xiàn)齒輪嚴重銹蝕或磨損，齒面出現(xiàn)點蝕裂紋等應(yīng)及時采取修復(fù)措施（可用砂紙、油石、細齒挫刀、角磨機等工具修復(fù)），如果斷齒則需更換。1.6.3變槳齒輪箱螺栓檢測1.6.1.1變槳齒輪箱與輪轂連接螺栓緊固用力矩扳手SW24以規(guī)定的力矩值200N.m，檢驗螺栓M16X90預(yù)緊力矩：a）如果螺母不能被旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)的角度小于20°，說明預(yù)緊力仍在限度以內(nèi)。b）如果螺栓能被旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)角超過20°，必須用力矩扳手SW24以規(guī)定的力矩200N.m加以緊固。C）螺栓緊固后必須用塞尺檢查齒輪副的嚙合間隙。嚙合間隙大小應(yīng)間隙在0.54至0.8mm之間。1.6.1.2變槳齒輪箱拆卸在變槳齒輪箱法蘭連接處設(shè)有3個M20的工藝螺紋孔，（如上圖）采用3個M20的頂絲螺釘將齒輪箱頂出拆卸，拆卸前注意做標記記錄法蘭安裝位置。1.6.4變槳齒輪箱潤滑1.6.4.1變槳齒輪箱加潤滑油a）必須清理干凈加油嘴及附近；b）根據(jù)實際情況加油；注意:變槳齒輪箱潤滑油有兩種型號※潤滑脂MOBILITHSHC460更換周期>20年?！鶟櫥蚆OBILGEARSHCXMP320更換周期>5年。c）加油工作完成后應(yīng)立即清理干凈泄漏的潤滑脂；d）工具：內(nèi)六角板手、加油壺、油盆、抹布、清潔劑。具體步驟如下：①加油a）清理加油嘴及附近區(qū)域必須清理干凈；b）根據(jù)實際缺少情況加油；松開注油堵頭和油位堵頭，選擇符合要求的潤滑油，參照下圖，添加潤滑油直到從油位孔流出為止。安裝并擰緊注油堵頭和油位堵頭。啟動變槳齒輪箱，幾分鐘后停機檢查油位變化，如油位下降，再添加潤滑油，加油量約為6L；c）加油工作完成后應(yīng)立即清理干凈泄露的潤滑油；加油 放油②放油和換油a）放油前油溫保持一定溫度，松開放油堵頭，讓潤滑油流入一個足夠大的容器內(nèi)，這樣有利于油順暢的流出；b）減速機放油完成后，安裝并擰緊放油堵頭；c）按照上述加油操作流程重新給減速機注油；d）換油工作完成后清理加油口和放油口的油污。1.6.4.2變槳小齒輪與變槳軸承內(nèi)齒圈之間潤滑a）清理舊潤滑脂，推薦使用無纖維抹布和噴罐型的清潔劑；b）將油脂（牌號請參閱附錄《風機維護用油一覽表》）均勻涂抹在每個齒面上，在潤滑過程中應(yīng)小幅度旋轉(zhuǎn)變槳軸承；c）加潤滑脂工作完成后應(yīng)立即清理干凈泄漏的潤滑脂，在清理過程中要避免油封損傷；d）檢查回收的廢潤滑油，查看里面是否有過多的雜質(zhì)或金屬顆粒，以此來判斷齒輪副磨損情況。1.7變槳控制1.7.1變槳控制裝置檢查：注意：檢查時要確保電源都已斷開，風輪鎖鎖定；變槳控制裝置包括一個中控箱、三個軸控箱和三個備用電池箱（電氣維護請參考第二部分的相關(guān)章節(jié)）。1.7.1.1變槳控制箱檢查a)檢查文字標注、電纜標注是否清楚；b)檢查電纜是否有損壞、插接端子及接線是否牢固（請見附錄《MY1.5s/se風機電氣連接點檢查卡》）；c)檢測屏蔽層與接地之間電阻。1.7.1.2檢查變槳控制箱/輪轂之間緩沖橡膠墊檢查緩沖橡膠墊是否老化，如果老化嚴重則需更換新的緩沖橡膠墊。1.7.1.3變槳測試注意：啟動工作位置開關(guān)后，風輪將快速返回工作位置：a)利用手動操作箱啟動變槳，檢查變槳的配合位置；b)測試工作位置開關(guān)，利用手動操作箱將一個葉片從工作位置轉(zhuǎn)動到順槳位置的一個全過程進行測試。1.7.2變槳控制箱螺栓緊固1.7.2.1螺栓的緊固檢查用力矩扳手（規(guī)格40-200N.m）按規(guī)定的力矩值140N.m，檢查軸控箱與輪轂連接螺栓（M16×90，10.9級）；用力矩板手（規(guī)格40-200N.m）按規(guī)定的力矩值140N.m,檢查電池箱與輪轂連接螺栓（M16×90，10.9級）；用力矩扳手（規(guī)格40-200N.m）按規(guī)定的力矩值140N.m，檢查中控箱與輪轂連接螺栓（M16×160，10.9級）。1.7.2.2檢查變槳控制箱內(nèi)螺栓及接線端子檢查每個電器元件的連接情況，各箱子之間接線端子的連接情況。1.7.3檢查備用電池a）用電池驅(qū)動變槳驅(qū)動看是否能正常驅(qū)動；b）檢測電池（請見附錄《SSB變槳系統(tǒng)備用電池存儲方案》）。如果一個變槳驅(qū)動異常，即使程序未運行，仍需測量電池組的電壓；如果一個電池出現(xiàn)失效，整個電池組都得更換。1.7.4檢查限位開關(guān)1.7.4.1限位開關(guān)：（1）開關(guān)靈敏度，是否有松動，在觸發(fā)位置是否能可靠觸發(fā)；（2）手動變槳測試；（3）啟動安全鏈緊急停機測試。1.7.4.2安裝螺釘：檢查限位開關(guān)與支架、支架與輪轂筋板的連接螺栓是否松動，需擰緊。1.7.5檢查輪轂與滑環(huán)連接電纜1.7.5.1檢查輪轂內(nèi)與滑環(huán)電纜連接插頭和接線檢查接插件的插頭、插座導(dǎo)線是否牢固，400伏電源線是否松動，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即加以妥善處理。1.7.5.2檢查導(dǎo)線是否磨損如果輕微磨損,找出磨損原因,在導(dǎo)線磨損處用絕緣膠帶或用絕緣熱塑管包扎并加以固定。如果磨損嚴重且傷及導(dǎo)線,找出磨損原因并處置后，立即更換導(dǎo)線。1.7.5.3檢查輪轂引出電纜與滑環(huán)連接插頭尤其要關(guān)注引出電纜的接插件，是否松動，如松動，應(yīng)緊固！1.8輪轂1.8.1輪轂外表檢查與維護1.8.1.1檢查表面的防腐涂層防腐涂層是否有腐蝕及脫落現(xiàn)象。如有，按《防腐技術(shù)規(guī)范》及時修復(fù)。檢查輪轂內(nèi)外表面清潔度。如有污物，應(yīng)及時清理干凈。1.8.1.2檢查表面裂紋如有,做好標記，寫上日期并拍照,請與明陽風電公司聯(lián)系。觀察裂紋是否進一步發(fā)展,如有,立即停機并與明陽風電公司聯(lián)系1.8.2輪轂與主軸連接螺栓緊固液壓扳手用規(guī)定的力矩值4030N.m，按照對角交錯方法檢查輪轂與主軸連接螺栓（M42×200mm，10.9級）：a