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1、風力發(fā)電機組齒輪箱監(jiān)控設(shè)施
【摘 要】齒輪箱的潤滑油溫度信號、油位信號、油流信號都是控制系統(tǒng)的輸入信號，控制計算機根據(jù)不同的信號觸發(fā)不同的控制程序，控制程序驅(qū)動相關(guān)的執(zhí)行元件執(zhí)行 相關(guān)的操作，確保了齒輪箱工作于良好狀態(tài)。在實際工作中發(fā)現(xiàn)由分配器通向各個軸承的強制潤滑管被堵塞而致軸承燒死的現(xiàn)象。究其原因可能是油液過臟或過濾器 濾芯損壞致臟物進入潤滑管所致。建議：齒輪箱用油要使用符合要求的濾油機加入；濾芯要規(guī)定檢查周期，以防濾芯破損后使臟物堵塞油路而致軸承燒損.
風 力發(fā)電機組齒輪箱在傳動系統(tǒng)中的作用是等功率地將風輪獲得的低轉(zhuǎn)速的機械能轉(zhuǎn)變成高轉(zhuǎn)速的機械能，傳動系統(tǒng)中的齒輪箱是載荷和轉(zhuǎn)速匹配的
2、中心部件。因此齒 輪箱的運行狀態(tài)和技術(shù)參數(shù)直接影響到整個機組運行的技術(shù)狀態(tài)。正是由于齒輪箱的技術(shù)功能特點，在風力發(fā)電機組傳動系統(tǒng)中的齒輪箱一般都設(shè)計有相應的監(jiān)控設(shè) 施，控制系統(tǒng)可以實時地監(jiān)控其中的軸承溫度、潤滑油溫，潤滑系統(tǒng)的油壓，潤滑油位，并且根據(jù)環(huán)境條件的不同，配備有潤滑油的加熱和散熱裝置，控制系統(tǒng)可以 根據(jù)潤滑油的溫度自動地啟動散熱裝置和加熱裝置，以使齒輪箱盡可能地工作于最佳狀態(tài)。
1. 齒輪箱的監(jiān)控系統(tǒng)
齒輪箱的監(jiān)控系統(tǒng)主要由潤滑油溫度傳感器、潤滑系統(tǒng)油流傳感器、壓力表、潤滑油位傳感器、散熱裝置、加熱器等設(shè)施組成。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理見下圖：
2. 齒輪箱監(jiān)控系統(tǒng)與主控系統(tǒng)的關(guān)系
3、
溫度傳感器將箱體內(nèi)的潤滑油溫度以模擬電壓信號的形式發(fā)送到控制計算機，控制計算機首先將潤 滑油溫信號和環(huán)境溫度信號進行處理形成數(shù)字控制信號，根據(jù)控制信號的不同，計算機將觸發(fā)不同的控制邏輯，控制邏輯輸出相應的控制信號驅(qū)動繼電器或發(fā)出報警 信號，繼電器的狀態(tài)決定相應接觸器的斷開和閉合，接觸器的狀態(tài)直接控制相應執(zhí)行元件的動作，如散熱風扇的啟動和停止、加熱電阻的接通和斷開、自動停機等。
油位傳感器根據(jù)潤滑油位的高低發(fā)出一個開關(guān)信號，開關(guān)信號輸入到計算機后觸發(fā)相應的邏輯模塊，判斷邏輯根據(jù)信號的狀態(tài)發(fā)出報警信號，控制機組自動停機或正常運行。
油流傳感器發(fā)出的也是一個開關(guān)信號，開關(guān)信號輸入到計算機后觸
4、發(fā)相應的邏輯模塊，判斷邏輯根據(jù)信號的狀態(tài)發(fā)出報警信號，控制機組自動停機或正常運行。
3. 齒輪箱監(jiān)控系統(tǒng)運行技術(shù)狀態(tài)的判別
以某種 660kW風力發(fā)電機組的齒輪箱監(jiān)控系統(tǒng)為例，該齒輪箱的潤滑系統(tǒng)采用了主動潤滑方式，對于齒輪來說，屬于飛濺潤滑和噴淋潤滑相結(jié)合的混合潤滑，對于軸承 來說則是強制性潤滑。該潤滑系統(tǒng)由齒輪泵、散熱風扇、過濾器、油流傳感器組成，其中的油流傳感器用于檢測潤滑系統(tǒng)油流的狀態(tài)，在正常工作狀態(tài)下，該傳感器 會向控制計算機發(fā)出信號，表明潤滑系統(tǒng)工作正常，如果潤滑系統(tǒng)中過濾器堵塞或油流量不足而使系統(tǒng)的壓力降低到一定值時，該壓力傳感器會立即中斷向中心計算 機發(fā)出的信號，控制計算機檢
5、測到該信號中斷后，便立即發(fā)出報警信號并使機組停止運行。過濾器是油路系統(tǒng)中的另一個功能部件，在正常工作狀態(tài)下，油流通過進 油口進入濾芯外腔，經(jīng)濾網(wǎng)過濾后進入濾芯內(nèi)腔出油口；為了在各種狀態(tài)下保證潤滑油的流量，在過濾器中設(shè)置了一個旁路閥，目的是在濾網(wǎng)阻塞或氣溫較低引起潤 滑油的粘度增加時，打開旁路閥，一部分潤滑油經(jīng)旁路閥直接到達出油口，保證潤滑系統(tǒng)有足夠的供油量；另外過濾器上還設(shè)計了一個極限開關(guān)，當油路和濾芯內(nèi)腔 的壓力差超過一定限度時，該極限開關(guān)便打開以指示濾網(wǎng)太臟，或潤滑油粘度太大。
溫度控制是齒輪箱運行狀態(tài)控制的另一個重要組成部份，以某種 660kW風力發(fā)電機組的齒輪箱系統(tǒng)為例，控制系統(tǒng)實時
6、地對齒輪箱的潤滑油溫度進行著監(jiān)控。該溫度控制系統(tǒng)有溫度傳感器、散熱裝置、加熱裝置組成?？刂葡?統(tǒng)連續(xù)地讀取齒輪箱溫度傳感器發(fā)來的溫度信號，若環(huán)境溫度高于15℃或齒輪箱潤滑油溫高于60℃，則控制系統(tǒng)使加熱電阻斷電，停止加熱；冷卻系統(tǒng)的控制原 理是，當齒輪箱的溫度高于60℃時，則啟動散熱器風扇，在此狀態(tài)下即使齒輪箱的潤滑油溫降到了60℃時以下，散熱器風扇也會繼續(xù)工作一段時間再停止運行； 如果控制系統(tǒng)檢測到齒輪箱溫度超過85℃，則發(fā)出報警信號并使機組停止運行，在此狀態(tài)下應檢查加熱系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)是否工作正常，如果加熱系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)工 作正常則需檢查齒輪的嚙合狀態(tài)和軸承的潤滑狀態(tài)和振動指標。
齒輪箱的
7、油位是保證齒輪箱正常運行的關(guān)鍵要素之一，在某種 660kW的齒輪箱上，除了設(shè)計有觀察窗外，還設(shè)計有一個油位傳感器，該傳感器在齒輪箱內(nèi)的油位低于設(shè)定值時向控制計算機發(fā)出信號，控制系統(tǒng)檢測到該信號后立即發(fā)出報警信號并使機組停止運行。
4. 結(jié)論和建議
齒輪箱的潤滑油溫度信號、油位信號、油流信號都是控制系統(tǒng)的輸入信號，控制計算機根據(jù)不同的信號觸發(fā)不同的控制程序，控制程序驅(qū)動相關(guān)的執(zhí)行元件執(zhí)行相關(guān)的操作，確保了齒輪箱工作于良好狀態(tài)。
在實際工作中發(fā)現(xiàn)由分配器通向各個軸承的強制潤滑管被堵塞而致軸承燒死的現(xiàn)象。究其原因可能是油液過臟或過濾器濾芯損壞致臟物進入潤滑管所致。建議：齒輪箱用油要使用符合要求的濾油機加入；濾芯要規(guī)定檢查周期，以防濾芯破損后使臟物堵塞油路而致軸承燒損.
風力發(fā)電機組齒輪箱監(jiān)控設(shè)施
