風力發電機組結構設計技術


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三、聯軸器 在風力發電機組中,常采用剛性聯軸器、彈性聯軸器(或萬向聯軸器)兩種方式。剛性聯軸器常用在對中性好的二軸的聯接,而彈性聯軸器則可以為二軸對中性較差時提供二軸的聯接,更重要的是彈性聯軸器可以提供一個彈性環節,該環節可以吸收軸系因外部負載的波動而產生的額外能量。 在風力發電機組中通常在低速軸端(主軸與齒軸箱低速軸聯接處)選用剛性聯軸器。一般多選用漲套式聯軸器、柱銷式聯軸器等。在高速軸端( 發電機與齒輪箱高速軸聯接處)選用彈性聯軸器(或萬向聯軸器),一般選用輪胎聯軸器,或十字節聯軸器。
(一)剛性漲套式聯軸器 脹套式聯軸器是一種新型傳動聯接方式。20世紀80 年代國際上先進工業國家、如德國、日本、美國等在重型載荷下的機械聯接已廣泛采用了這一新技術。它與一般過盈聯接、無鍵聯接相比,脹套式聯軸器具有許多獨特的優點: 制造和安裝簡單,安裝脹套的軸和孔的加工不像過盈配合那樣要求高精度的制造公差。安裝脹套也無須加熱、冷卻或加壓設備,只須將螺栓按規定的扭矩擰緊即可。并且調整方便,可以將輪轂在軸上很方便地調整到所需位置。 有良好的互換性,且拆卸方便。這是因為脹套能把較大配合間隙的輪轂聯接起來。拆卸時將螺栓擰松,即可使被聯結件容易地拆開。 脹套式聯軸器可以承受重負載。脹套結構可作成多種式樣,一個脹套不夠,還可多 個串聯使用。 脹套的使用壽命長,強度高。因為它是靠摩擦傳動,對被聯接件沒有鍵槽削弱,也沒有相對運動,工作中不會摩損。脹套在脹緊后,接觸面緊密貼合不易銹蝕。 脹套在超載時,可以保護設備不受損壞。 Z10型脹套,適用于軸和軸上零件的聯接,以傳遞扭矩、軸向力或兩者的復合負載,其結構形式和基本尺寸按圖3-8 和表3-1的規定。
脹緊聯接套(以下簡稱脹套)的選用方法及聯接尺寸 1. 按照負載選擇脹套 1)選擇脹套應滿足

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3)在清洗干凈的脹套表面和結合件的結合表面上,均勻涂一層薄潤滑油( 不應含二硫化鉬添加劑)。 5.脹套的安裝 1)把被聯接件推移到軸上,使其達到設計規定的位置。 2)將擰松螺釘的脹套平滑的裝入聯接孔處,要防止結合件的傾斜,然后用手將螺釘擰緊。 6.擰緊脹套螺釘的方法 1)脹套螺釘應使用力矩扳手按對角、交叉、均勻地擰緊。 2)螺釘的擰緊力矩MA 值按本標準的規定,并按下列步驟: a.以1/3MA 值擰緊; b.以1/2MA 值擰緊; c. 以MA 值擰緊; d. 以MA 值檢查全部螺釘。 7. 脹套的拆卸 1)拆卸時先松開全部螺釘,但不要將螺釘全部擰出。 2)取下鍍鋅的螺釘和墊圈,將拉出螺釘旋入前壓環的輔助螺孔中,輕輕敲擊拉出螺釘的頭部,使脹套松動,然后拉動螺釘,即可將脹套拉出。 8. 防護 1)安裝完畢后,在脹套外露端面及螺釘頭部涂上一層防銹油脂。 2)在露天作業或工作環境較差的機器,應定期在外露的脹套端面上涂防銹油脂。 3)需在腐蝕介質中工作的脹套,應采用專門的防護(例如加蓋板)以防脹套銹蝕。 (二)彈性聯軸器 在風力發電機組中對彈性聯軸器的基本要求: 1)強度高,承載能力大。由于風力發電機組的傳動軸系有可能發生瞬時尖峰載荷,故要求聯軸器的許用瞬時最大轉矩為許用長期轉矩的三倍以上。 2)彈性高,阻尼大,具有足夠的減振能力。把沖擊和振動產生的振幅降低到允許的范圍內。 3)具有足夠的補償性,滿足工作時兩軸發生位移的需要。 4)工作可靠性能穩定,對具有橡膠彈性元件的聯軸器還應具有耐熱性、不易老化等特性。 1.輪胎聯軸器在國產WD24-200KW 及WD26-250KW風力發電機組的高速軸端采用了輪胎聯軸器。 (1)輪胎聯軸器的結構圖3-9 所示為輪胎式聯軸器的一種結構,外形呈輪胎狀的橡膠元件2與金屬板硫化粘結在一起,裝配時用螺栓直接與兩半聯軸器1.2聯接。 采用壓板、螺栓固定聯結時,橡膠元件與壓板接觸壓緊部分的厚度應稍大一些,以補償壓緊時壓縮變形,同時應保持有較大的過渡圓角半徑,以提高疲勞強度。 橡膠元件的材料有兩種,即橡膠和橡膠織物復合材料,前一種材料的彈性高,補償性能和緩沖減振效果好,后一種材料的承載能力大,當聯軸器的外徑大于300mm 時,一般都 用橡膠織物復合材料制成. 結構圖
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