风电齿轮故障类型及原因
齿轮箱在制造过程中如果不具备稳定的工艺技术,易造成齿轮箱工况无法达到设计要求,直接影响其正常运转,轮齿难以受力均匀,甚至发生断齿问题;即便正确安装,齿轮箱也无法彻底解决磨损问题。风电机组齿轮箱的故障涉及齿轮故障、轴承故障、箱体及紧固件故障,轴故障、油系统故障,其中失效比例较大的是齿轮故障。
故障原因及机理
齿面磨损
(1) 齿面磨损:啮合过程发生了滑动与滚动问题,基于压应力、切应力和摩擦力的影响,严重损坏了齿轮。
(2) 润滑不佳:润滑油液温度不恰当提高了磨损速率。
(3) 磨粒:磨损形成的磨粒无法有效清除,容易在齿面发生二次磨损,甚至划伤齿轮。
(4) 润滑油品质:当油中混合腐蚀性物质时,加重齿面的腐蚀程度。
齿面疲劳点蚀
齿面基于应力极限的影响出现很多小裂纹,当其掺入磨粒或润滑油时形成内部挤压,裂纹位置脱落金属片,产生若干小坑洞。
齿面胶合
齿面油膜受损,齿面接触位置形成粘结,若出现转动,粘合位置产生撕裂,加重损伤情况。
轮齿断裂
(1) 传动中突发的冲击载荷或过载,这时齿根弯曲,应力改变,折断了根部。
(2) 当长期载荷反复冲击齿轮时,齿面疲劳工作引发了裂纹。
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