ギアボックスには、風力タービンなど、幅広い用途があります。 ギアボックスは、風力タービンで広く使用されている重要な機械部品です。 その主な機能は、風の作用下で風車によって生成された電力を発電機に伝達し、それに対応する速度を取得させることです。
一般に、風車の回転速度は非常に遅く、発電機が発電に必要な回転速度よりはるかに遅い。 これは、ギアボックスのギアペアの速度増加効果によって実現する必要があります。
導入：
ギアボックスは、風車からの力とギア伝達時に発生する反力に耐え、力とトルクに耐え、変形を防ぎ、伝達品質を確保するのに十分な剛性を備えている必要があります。 ギアボックス本体の設計は、風力タービンの動力伝達装置のレイアウト、処理および組み立て条件、および検査と保守の容易さの要件に従って実行する必要があります。 ギアボックス業界の継続的な急速な発展に伴い、ますます多くの業界やさまざまな企業がギアボックスを使用し、ますます多くの企業がギアボックス業界で開発および成長しています。
ギアボックスはユニット構造のモジュラー設計原理に基づいており、部品の種類を大幅に減らし、大量生産と柔軟な選択に適しています。 減速機のまがりばかさ歯車とはすば歯車はすべて浸炭され、高品質の合金鋼で焼入れされています。 歯面硬度は60±2HRCと高く、歯面研削精度は5〜6と高い。
トランスミッション部品のベアリングはすべて国内の有名ブランドベアリングまたは輸入ベアリングであり、シールはスケルトンオイルシールです。 吸引ボックスの構造、キャビネットのより大きな表面積、および大きなファン; 機械全体の温度上昇や騒音を低減し、動作の信頼性を向上させ、送信電力を向上させます。 平行軸、直角軸、縦横の汎用ボックスを実現できます。 入力方法には、モーター接続フランジとシャフト入力が含まれます。 出力軸は直角または水平に出力でき、中実軸、中空軸、フランジ式出力軸があります。 ギアボックスは、狭いスペースの設置要件を満たすことができ、顧客のニーズに応じて供給することもできます。 体積はソフトギア減速機の1/2倍、重量は半分、耐用年数は3〜4倍、積載量は8〜10倍になります。 印刷および包装機械、三次元ガレージ装置、環境保護機械、搬送装置、化学装置、冶金採掘装置、鉄鋼動力装置、混合装置、道路建設機械、砂糖産業、風力発電、エスカレーター、およびエレベータードライブ、造船、軽量高出力、高速比、工業分野、製紙分野、冶金産業、下水処理、建築材料産業、吊り上げ機械、コンベアライン、組立ラインなどの高トルクの機会。優れたコストパフォーマンスであり、ローカライズされた機器のマッチングに役立ちます。
効果：
ギアボックスには次の機能があります。
1.加速と減速は、いわゆる可変速ギアボックスです。
2.送信方向を変更します。 たとえば、XNUMXつのセクターギアを使用して、力をもう一方の回転シャフトに垂直に伝達できます。
3.回転トルクを変更します。 同じ動力条件下で、ギアの回転が速いほど、シャフトのトルクは小さくなり、その逆も同様です。
4.クラッチ機能：元々噛み合っていたXNUMXつのギアを分離することで、エンジンを負荷から分離するという目的を達成できます。 ブレーキクラッチなど。
5.電力の分配。 たとえば、エンジンを使用してギアボックスのメインシャフトを介して複数のスレーブシャフトを駆動し、XNUMXつのエンジンが複数の負荷を駆動する機能を実現できます。
デザイン：
他の産業用ギアボックスと比較して、風力タービンギアボックスは地上数十メートルまたは20メートル以上の狭いナセルに設置されるため、その体積と重量はナセル、タワー、基礎、風荷重、設置および保守に影響を与えます。単位。 コストは重要な影響を与えるため、サイズと重量を減らすことが特に重要です。 同時に、メンテナンスが不便でメンテナンスコストが高いため、ギアボックスの設計寿命は通常XNUMX年であり、信頼性に対する要件は非常に厳しいものです。 サイズ、重量、信頼性はしばしば相容れない矛盾であるため、風力発電ギアボックスの設計と製造はしばしばジレンマに陥ります。 全体的な設計段階では、信頼性と耐用年数の要件を満たすことを前提として、最小のサイズと重量を目標として、伝送方式を比較および最適化する必要があります。 構造設計は、前提として送信電力とスペースの制約を満たし、シンプルな構造、信頼性の高い操作、および便利なメンテナンスを検討する必要があります。 製品の品質は、製造プロセスのすべてのリンクで保証されるべきです。 ギアボックスの動作状態（ベアリング温度、振動、油温、品質変化など）は、動作中にリアルタイムで監視し、仕様に従って定期的なメンテナンスを実行する必要があります。
刃先の直線速度は高すぎないため、単機容量の増加に伴いギアボックスの定格入力速度は徐々に低下し、MW以上のユニットの定格速度は通常20r / minを超えません。 一方、発電機の定格速度は一般に1500または1800r / minであるため、大規模な風力発電の速度を上げるギアボックスの速度比は一般に75〜100程度です。 ギアボックスの容積を減らすために、500kwを超える風力発電ギアボックスは通常、パワースプリットプラネタリトランスミッションを使用します。 500kw〜1000kwの一般的な構造には、1種類の平行シャフト+1つの遊星と2つの平行シャフト+2つの遊星トランスミッションがあります。 ;メガワットギアボックスは、主に1段平行シャフト+2段遊星変速機の構造を採用しています。 プラネタリトランスミッションの構造が比較的複雑で、大規模な内歯車リングの加工が難しく、コストが高いため、XNUMX段プラネタリトランスミッションを採用してもNWトランスミッションが最も一般的です。
製造技術
風力ギアボックスの外歯車は、一般に浸炭焼入れ歯車研削プロセスを採用しています。 多数の高効率・高精度CNC成形歯車研削盤の導入により、中国の外国歯車仕上げレベルは海外にそれほど遅れをとらず、5年に指定されたレベル19073の精度に到達するのに技術的な困難はありません。 6006規格。 しかし、熱処理変形制御、効果的な層深さ制御、歯の表面研削と焼き戻し制御、歯車の歯の成形技術に関して、中国と外国の先進技術の間にはまだギャップがあります。
風力発電ギアボックスのリングギアのサイズが大きく、加工精度の要件が高いため、我が国の内歯車の製造技術は、主にはすば内歯車の加工に反映されている国際的な先進レベルに大きく遅れをとっています。熱処理の変形制御。
ボックス、遊星キャリア、入力シャフト、その他の構造部品の加工精度は、ギアトランスミッションの噛み合い品質とベアリングの寿命に非常に重要な影響を及ぼします。 アセンブリの品質は、風力発電ギアボックスの寿命と信頼性も決定します。 。 構造部品の加工・組立精度に関して、我が国は設備レベルが海外の先進レベルを大きく下回っていることを認識しています。 高度な設計技術と必要な製造設備のサポートに加えて、高品質で信頼性の高い風力発電ギアボックスの取得は、製造プロセスのすべてのリンクにおける厳格な品質管理と切り離せません。 6006規格は、ギアボックスの品質保証に関する厳格で詳細な規制を提供します。
潤滑
一般的に使用されるギアボックスの潤滑方法には、ギアオイルの潤滑、半流動グリースの潤滑、および固体潤滑剤の潤滑が含まれます。 より良いシール、高速、高負荷、および良好なシール性能のために、潤滑にギアオイルを使用できます。 シール性能が低く低速の場合は、潤滑に半流動グリースを使用できます。 オイルフリーの場合や高温の場合は、硫化モリブデンの超微粉末潤滑剤をXNUMXつ使用できます。
ギアボックスの潤滑システムは、ギアボックスの通常の操作にとって非常に重要です。 大規模な風力発電ギアボックスには、ギアの噛み合い領域とベアリングに潤滑剤をスプレーするための信頼性の高い強制潤滑システムを装備する必要があります。 不十分な潤滑は、ギアボックスの故障の原因の半分以上を占めています。 潤滑油の温度は、コンポーネントの疲労とシステム全体の寿命に関係しています。 一般的に、通常運転時のギアボックスの最高油温は80℃を超えてはならず、異なるベアリング間の温度差は15℃を超えてはなりません。 油温が65°Cを超えると、冷却システムが作動し始めます。 油温が10℃以下の場合は、始動前に潤滑油を所定の温度に加熱してください。
夏季は、風力タービンが長時間フル稼働し、高所直射日光などにより、オイルの使用温度が設定値を超えます。 北東寒冷地の冬は最低気温が-30℃以下になることが多いのに対し、潤滑パイプラインを流れる潤滑油が滑らかでなく、ギアやベアリングの潤滑が不十分で、ギアボックスや歯面が高温で停止するベアリングの摩耗、および低温はまた、ギアボックスオイルの粘度、オイルポンプ始動時の高負荷、およびオイルポンプモーターの過負荷を増加させます。
ギアボックスの潤滑油は、作業に最適な温度範囲を持っています。 ギアボックス潤滑システムに潤滑油熱管理システムを設計することをお勧めします。温度が特定の値を超えると冷却システムが機能し始め、温度が特定の値を下回ると加熱システムが機能し始めます。最適な範囲内で温度を制御します。 さらに、潤滑油の品質を向上させることも、潤滑システムの重要な側面です。 潤滑油製品は、低温流動性と高温安定性に優れている必要があり、高性能潤滑油の研究を強化する必要があります。
特徴
1.加速および減速。これは、可変速ギアボックスと呼ばれることがよくあります。
2.伝達方向を変更します。たとえば、XNUMXつのセクターギアを使用して、力をもう一方の回転シャフトに垂直に伝達できます。
3.回転トルクを変更します。 同じ動力条件下で、ギアの回転が速いほど、シャフトのトルクは小さくなり、その逆も同様です。
4。 クラッチ機能：ブレーキクラッチなど、元々噛み合っていた2つのギアを分離することにより、エンジンを負荷から分離できます。
5.配電。 たとえば、XNUMXつのエンジンを使用してギアボックスのメインシャフトを介して複数のスレーブシャフトを駆動し、XNUMXつのエンジンが複数の負荷を駆動する機能を実現できます。
ノイズ処理
ギアボックスは、機械式トランスミッションで広く使用されている重要なコンポーネントです。 一対の歯車が噛み合うと、歯のピッチや歯形の誤差が避けられないため、運転中に噛み合い衝撃が発生し、歯車の噛み合い周波数に対応するノイズが発生します。 、摩擦音は、歯の表面間の相対的な滑りによっても発生します。 ギアはギアボックストランスミッションの基本部品であるため、ギアボックスノイズを制御するにはギアノイズを低減する必要があります。 一般的に、ギアシステムのノイズの主な原因は次のとおりです。
1.ギアの設計。 不適切なパラメータ選択、小さすぎるオーバーラップ、歯形の不適切または変更なし、不合理なギアボックス構造など。歯車加工では、ベースピッチエラーと歯形エラーが大きすぎ、歯側クリアランスが大きすぎ、表面が大きすぎます。粗さが大きすぎます。
2.ギアトレインとギアボックス。 組立が偏心、接触精度が低く、軸の平行度が悪く、軸、軸受、支持の剛性が不十分、軸受の回転精度が高くない、クリアランスが不適切である。
3.その他の入力トルク。 負荷トルクの変動、シャフトシステムのねじり振動、モーターと他のトランスミッションペアのバランスなど。
