1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航系統(tǒng)詳細(xì)介紹資訊頻道 2012-12-15偏航系統(tǒng)是水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必不可少的組成系統(tǒng)之一。偏航系統(tǒng)的主要作用有兩個(gè)。其一是與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)相互配合，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)輪始終處于迎風(fēng)狀態(tài)，充分利用風(fēng)能，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率；其二是提供必要的鎖緊力矩，以保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)一般分為主動(dòng)偏航系統(tǒng)和被動(dòng)偏航系統(tǒng)。被動(dòng)偏航指的是依靠風(fēng)力通過(guò)相關(guān)機(jī)構(gòu)完成機(jī)組風(fēng)輪對(duì)風(fēng)動(dòng)作的偏航方式，常見(jiàn)的有尾舵、舵輪和下風(fēng)向三種；主動(dòng)偏航指的是采用電力或液壓拖動(dòng)來(lái)完成對(duì)風(fēng)動(dòng)作的偏航方式，常見(jiàn)的有齒輪驅(qū)動(dòng)和滑動(dòng)兩種形式。對(duì)于并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，通常都采用主

2、動(dòng)偏航的齒輪驅(qū)動(dòng)形式。1 .偏航系統(tǒng)的技術(shù)要求1.1. 環(huán)境條件在進(jìn)行偏航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮的環(huán)境條件如下：1) .溫度；2) .濕度；3) .陽(yáng)光輻射；4) .雨、冰雹、雪和冰；5) .化學(xué)活性物質(zhì)；6) .機(jī)械活動(dòng)微粒；7) .鹽霧。風(fēng)電材料設(shè)備8) .近海環(huán)境需要考慮附加特殊條件。應(yīng)根據(jù)典型值或可變條件的限制，確定設(shè)計(jì)用的氣候條件。選擇設(shè)計(jì)值時(shí)，應(yīng)考慮幾 種氣候條件同時(shí)出現(xiàn)的可能性。在與年輪周期相對(duì)應(yīng)的正常限制范圍內(nèi)，氣候條件的變化應(yīng)不影響所設(shè)計(jì)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航系統(tǒng)的正常運(yùn)行。1.2. 電纜為保證機(jī)組懸垂部分電纜不至于產(chǎn)生過(guò)度的紐絞而使電纜斷裂失效，必須使電纜有足夠的懸垂量，在設(shè)計(jì)

3、上要采用冗余設(shè)計(jì)。電纜懸垂量的多少是根據(jù)電纜所允許的扭轉(zhuǎn)角度確定的。1.3. 阻尼為避免風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在偏航過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)而造成整機(jī)的共振，偏航系統(tǒng)在機(jī)組偏航時(shí)必須具有合適的阻尼力矩。阻尼力矩的大小要根據(jù)機(jī)艙和風(fēng)輪質(zhì)量總和的慣性力矩來(lái) 確定。其基本的確定原則為確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在偏航時(shí)應(yīng)動(dòng)作平穩(wěn)順暢不產(chǎn)生振動(dòng)。只有在阻尼力矩的作用下，機(jī)組的風(fēng)輪才能夠定位準(zhǔn)確，充分利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電。1.4. 解纜和紐纜保護(hù)解纜和紐纜保護(hù)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)所必須具有的主要功能。偏航系統(tǒng)的偏航動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致機(jī)艙和塔架之間的連接電纜發(fā)生紐絞，所以在偏航系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置與方向有關(guān)的計(jì)數(shù)裝置或類似的程序?qū)﹄娎|的紐絞程度進(jìn)

4、行檢測(cè)。一般對(duì)于主動(dòng)偏航系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，檢測(cè)裝置或類似的程序應(yīng)在電纜達(dá)到規(guī)定的紐絞角度之前發(fā)解纜信號(hào)；對(duì)于被動(dòng)偏航系統(tǒng)檢測(cè)裝置或類似的程序應(yīng)在電纜達(dá)到危險(xiǎn)的紐絞角度之前禁止機(jī)艙繼續(xù)同向旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)行人工解纜。偏航系統(tǒng)的解纜一般分為初級(jí)解纜和終極解纜。初級(jí)解纜是在一定的條件下進(jìn)行的，一般與偏航圈數(shù)和風(fēng)速相關(guān)。紐纜保護(hù)裝置是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航系統(tǒng)必須具有的裝置，這個(gè)裝置的控制邏輯應(yīng)具有最高級(jí)別的權(quán)限，一旦這個(gè)裝置被觸發(fā)，則風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必須進(jìn)行緊急停機(jī)。1.5. 偏航轉(zhuǎn)速對(duì)于并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)說(shuō)，風(fēng)輪軸和葉片軸在機(jī)組的正常運(yùn)行時(shí)不可避免的產(chǎn)生陀螺力矩，這個(gè)力矩過(guò)大將對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的壽命和安全造成影

5、響。為減少這個(gè)力矩對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的影響，偏航系統(tǒng)的偏航轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率的大小通過(guò)偏航系 統(tǒng)力學(xué)分析來(lái)確定。 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)和目前國(guó)內(nèi)已安裝的機(jī)型的實(shí)際狀況，偏航系統(tǒng)的偏航轉(zhuǎn)速的推薦值見(jiàn)表 5。表5偏航轉(zhuǎn)速推薦值w風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率（kw）100200250350500700800100012001500偏航轉(zhuǎn)速（r/min ）<0.3<0.18<0.1<0.092<0.0851.6. 偏航液壓系統(tǒng)并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)一般都設(shè)有液壓裝置，液壓裝置的作用是拖動(dòng)偏航制動(dòng)器松開(kāi)或鎖緊。一般液壓管路應(yīng)采用無(wú)縫鋼管制成， 柔性管路連接部分應(yīng)采用合適的高壓軟 管。

6、螺接管路連接組件應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)保證偏航系統(tǒng)所要求的密封和承受工作中出現(xiàn)的動(dòng)載荷。液壓元器件的設(shè)計(jì)、選型和布置應(yīng)符合液壓裝置的有關(guān)具體規(guī)定和要求。液壓管路應(yīng)能夠保持清潔并具有良好的抗氧化性能。液壓系統(tǒng)在額定的工作壓力下不應(yīng)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。1.7. 偏航制動(dòng)器采用齒輪驅(qū)動(dòng)的偏航系統(tǒng)時(shí)，為避免振蕩的風(fēng)向變化，引起偏航輪齒產(chǎn)生交變負(fù)荷， 應(yīng)采用偏航制動(dòng)器（或稱偏航阻尼器）來(lái)吸收微小自由偏轉(zhuǎn)振蕩，防止偏航齒輪的交變應(yīng)力引 起輪齒過(guò)早損傷。對(duì)于由風(fēng)向沖擊葉片或風(fēng)輪產(chǎn)生偏航力矩的裝置，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)其有效性。1.8. 偏航計(jì)數(shù)器偏航系統(tǒng)中都設(shè)有偏航計(jì)數(shù)器，偏航計(jì)數(shù)器的作用是用來(lái)記錄偏航系統(tǒng)所運(yùn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)， 當(dāng)偏航系統(tǒng)

7、的偏航圈數(shù)達(dá)到計(jì)數(shù)器的設(shè)定條件時(shí)，則觸發(fā)自動(dòng)解纜動(dòng)作， 機(jī)組進(jìn)行自動(dòng)解纜并復(fù)位。計(jì)數(shù)器的設(shè)定條件是根據(jù)機(jī)組懸垂部分電纜的允許扭轉(zhuǎn)角度來(lái)確定的，其原則是要小于電纜所允許扭轉(zhuǎn)的角度。1.9. 潤(rùn)滑偏航系統(tǒng)必須設(shè)置潤(rùn)滑裝置，以保證驅(qū)動(dòng)齒輪和偏航齒圈的潤(rùn)滑。目前國(guó)內(nèi)的機(jī)組的偏航系統(tǒng)一般都采用潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油相結(jié)合的潤(rùn)滑方式，定期更換潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂。1.10. 密封偏航系統(tǒng)必須采取密封措施， 以保證系統(tǒng)內(nèi)的清結(jié)和相鄰部件之間的運(yùn)動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生有害 的影響。1.11. 表面防腐處理偏航系統(tǒng)各組成部件的表面處理必須適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作環(huán)境。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組比較典型的工作環(huán)境除風(fēng)況之外，其他環(huán)境（氣候）條件如熱、光、

8、腐蝕、機(jī)械、電或其他物理 作用應(yīng)加以考慮。2 .偏航系統(tǒng)的組成偏航系統(tǒng)一般由偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)裝置、偏航制動(dòng)器、偏航計(jì)數(shù)器、紐纜保護(hù)裝置、 偏航液壓回路等幾個(gè)部分組成。偏系統(tǒng)的一般組成結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 5。可外齒第動(dòng)格式必慎至票費(fèi)N肉之豆壬子式的泡茨系跳至1倩肥系的緒初情班圖5偏航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)一般有外齒形式和內(nèi)齒形式兩種。偏航驅(qū)動(dòng)裝置可以采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，制動(dòng)器可以是常閉式或常開(kāi)式。常開(kāi)式制動(dòng)器一般是指有液壓力或電 磁力拖動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器處于鎖緊狀態(tài)的制動(dòng)器；常閉式制動(dòng)器一般是指有液壓力或電磁力拖動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器處于松開(kāi)狀態(tài)的制動(dòng)器。采用常開(kāi)式制動(dòng)器時(shí)，偏航系統(tǒng)必須具有偏航定位

9、鎖緊 裝置或防逆?zhèn)鲃?dòng)裝置。2.1. 偏航軸承偏航軸承的軸承內(nèi)外圈分別與機(jī)組的機(jī)艙和塔體用螺栓連接。輪齒可采用內(nèi)齒或外齒形式。外齒形式是輪齒位于偏航軸承的外圈上，加工相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單；內(nèi)齒形式是輪齒位于偏航軸承的內(nèi)圈上， 嚙合受力效果較好， 結(jié)構(gòu)緊湊。具體采用內(nèi)齒形式或外齒形式應(yīng)根據(jù)機(jī) 組的具體結(jié)構(gòu)和總體布置進(jìn)行選擇。偏航齒圈的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖6。風(fēng)電材料設(shè)備a;江P二芟2偏航豆菇后面匡圖6偏航齒圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖風(fēng)電材料設(shè)備(1)、偏航齒圈的輪齒強(qiáng)度計(jì)算方法參照DIN3990和GB3480漸開(kāi)線園柱齒輪承載能力計(jì)算方法及 GB6413漸開(kāi)線園柱齒輪膠合承載能力計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。(2)、偏航軸承部分的計(jì)算方

10、法參照DIN281或JB/T2300回轉(zhuǎn)支承來(lái)進(jìn)行計(jì)算，偏航軸承的潤(rùn)滑應(yīng)使用制造商推薦的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑油，軸承必須進(jìn)行密封。2.2. 驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置一般由驅(qū)動(dòng)電機(jī)或驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、減速器、傳動(dòng)齒輪、輪齒間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。驅(qū)動(dòng)裝置的減速器一般可采用行星減速器或蝸輪蝸桿與行星減速器串聯(lián)；傳動(dòng)齒輪一般采用漸開(kāi)線圓柱齒輪。傳動(dòng)齒輪的齒面和齒根應(yīng)采取淬火處理，一般硬度值應(yīng)達(dá)到HRC5562。驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖7匚？二毛毛丁：號(hào),戈表T圖7偏航驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.3. 偏航制動(dòng)器偏航制動(dòng)器一般采用液壓拖動(dòng)的鉗盤(pán)式制動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖8。風(fēng)電材料設(shè)備(1)、偏航制動(dòng)器是偏航系統(tǒng)中的重要部件，制動(dòng)器應(yīng)在額定

11、負(fù)載下，制動(dòng)力矩穩(wěn)定，其值應(yīng)不小于設(shè)計(jì)值。在機(jī)組偏航過(guò)程中，制動(dòng)器提供的阻尼力矩應(yīng)保持平穩(wěn)，與設(shè)計(jì)值的偏差應(yīng)小于5%,制動(dòng)過(guò)程不得有異常噪聲。制動(dòng)器在額定負(fù)載下閉合時(shí)，制動(dòng)襯墊和制動(dòng) 盤(pán)的貼合面積應(yīng)不小于設(shè)計(jì)面積的50% ;制動(dòng)襯墊周邊與制動(dòng)鉗體的配合間隙任一處應(yīng)不大于0.5mm。制動(dòng)器應(yīng)設(shè)有自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，以便在制動(dòng)襯塊磨損時(shí)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，保證制動(dòng)力矩和偏航阻尼力矩的穩(wěn)定。在偏航系統(tǒng)中，制動(dòng)器可以采用常閉式和常開(kāi)式兩種結(jié)構(gòu)形式， 常閉式制動(dòng)器是在有動(dòng)力的條件下處于松開(kāi)狀態(tài)，常開(kāi)式制動(dòng)器則是處于鎖緊狀態(tài)。兩種形式相比較并考慮失效保護(hù)，一般采用常閉式制動(dòng)器。(2)、制動(dòng)盤(pán)通常位于塔架或塔架與機(jī)艙的

12、適配器上，一般為環(huán)狀，制動(dòng)盤(pán)的材質(zhì)應(yīng)具 有足夠的強(qiáng)度和韌性，如果采用焊接連接，材質(zhì)還應(yīng)具有比較好的可焊性，此外，在機(jī)組壽 命期內(nèi)制動(dòng)盤(pán)不應(yīng)出現(xiàn)疲勞損壞。制動(dòng)盤(pán)的連接、固定必須可靠牢固，表面粗糙度應(yīng)達(dá)到 Ra3.2。(3)、制動(dòng)鉗由制動(dòng)鉗體和制動(dòng)襯塊組成。制動(dòng)鉗體一般采用高強(qiáng)度螺栓連接用經(jīng)過(guò)計(jì) 算的足夠的力矩固定于機(jī)艙的機(jī)架上。制動(dòng)襯塊應(yīng)由專用的摩擦材料制成，一般推薦用銅基或鐵基粉末冶金材料制成，銅基粉末冶金材料多用于濕式制動(dòng)器，而鐵基粉末冶金材料多用于干式制動(dòng)器。 一般每臺(tái)風(fēng)機(jī)的偏航制動(dòng)器都備有2個(gè)可以更換的制動(dòng)襯塊。圖4偏航制動(dòng)器結(jié)構(gòu)閽圖圖8偏航制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，2.4. 偏航計(jì)數(shù)器偏航計(jì)數(shù)器

13、是記錄偏航系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的裝置，當(dāng)偏航系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)所規(guī)定的初級(jí)解纜和終極解纜圈數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器則給控制系統(tǒng)發(fā)信號(hào)使機(jī)組自動(dòng)進(jìn)行解纜。計(jì)數(shù)器一般是個(gè)帶控制開(kāi)關(guān)的蝸輪蝸桿裝置或是與其相類似的程序。五、紐纜保護(hù)裝置紐纜保護(hù)裝置是偏航系統(tǒng)必須具有的裝置，它是出于失效保護(hù)的目的而安裝在偏航系統(tǒng)中的。它的作用是在偏航系統(tǒng)的偏航動(dòng)作失效后，電纜的紐絞達(dá)到威脅機(jī)組安全運(yùn)行的程度而觸發(fā)該裝置，使機(jī)組進(jìn)行緊急停機(jī)。一般情況下，這個(gè)裝置是獨(dú)立于控制系統(tǒng)的，一旦這 個(gè)裝置被觸發(fā)，則機(jī)組必須進(jìn)行緊急停機(jī)。3 .偏航系統(tǒng)的維護(hù)3.1. 偏航系統(tǒng)零部件的維護(hù)(1)、偏航制動(dòng)器風(fēng)電材料設(shè)備(2)、偏航軸承(3)、偏航驅(qū)動(dòng)

14、裝置3.2. 偏航系統(tǒng)的維修和保養(yǎng)4 .偏航系統(tǒng)的常見(jiàn)故障4.1. 齒圈齒面磨損風(fēng)電材料設(shè)備原因：齒輪副的長(zhǎng)期嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)；相互嚙合的齒輪副齒側(cè)間隙中滲入雜質(zhì)；潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂嚴(yán)重缺失使齒輪副處于干摩擦狀態(tài)。4.2. 液壓管路滲漏原因：管路接頭松動(dòng)或損壞；密封件損壞。4.3. 偏航壓力不穩(wěn)原因：液壓管路出現(xiàn)滲漏；液壓系統(tǒng)的保壓蓄能裝置出現(xiàn)故障；液壓系統(tǒng)元器件損壞。4.4. 異常噪聲原因：風(fēng)電材料設(shè)備潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂嚴(yán)重缺失；偏航阻尼力矩過(guò)大；齒輪副輪齒損壞；偏航驅(qū)動(dòng)裝置中油位過(guò)低。4.5. 偏航定位不準(zhǔn)確原因：風(fēng)向標(biāo)信號(hào)不準(zhǔn)確；偏航系統(tǒng)的阻尼力矩過(guò)大或過(guò)小；偏航制動(dòng)力矩達(dá)不到機(jī)組的設(shè)計(jì)值；偏航系統(tǒng)的偏

15、航齒圈與偏航驅(qū)動(dòng)裝置的齒輪之間的齒側(cè)間隙過(guò)大。4.6. 偏航計(jì)數(shù)器故障原因：連接螺栓松動(dòng)；異物侵入；連接電纜損壞；磨損。風(fēng)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)及發(fā)展趨勢(shì)偏航系統(tǒng)的作用、種類和組成偏航系統(tǒng)是風(fēng)電機(jī)組特有的伺服系統(tǒng)。偏航系統(tǒng)的主要作用有兩個(gè)。 其一是與風(fēng)電機(jī)組的控制系統(tǒng)相互配合，使風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)輪始終處于迎風(fēng)狀態(tài)，充分利用風(fēng)能，提高風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電效率，同時(shí)在風(fēng)向相對(duì)固定時(shí)能提供必要的鎖緊力矩，以保障風(fēng)電機(jī)組的安全運(yùn)行。 其二是由于風(fēng)電機(jī)組可能持續(xù)地一個(gè)方向偏航，為了保證機(jī)組懸垂部分的電纜不至于產(chǎn)生過(guò)度的紐絞而使電纜斷裂、失效，在電纜達(dá)到設(shè)計(jì)纏繞值時(shí)能自動(dòng)解除纏繞。偏航系統(tǒng)的方案有多種，如阻尼式偏航系統(tǒng)、

16、帶有偏航制動(dòng)器的固定式偏航系統(tǒng)、 軟偏 航系統(tǒng)、阻尼自由偏航系統(tǒng)和可控自由偏航系統(tǒng)等。 目前應(yīng)用最為普遍的有兩種， 一種是采 用滑動(dòng)軸承的阻尼式偏航系統(tǒng)，另一種是采用帶有偏航制動(dòng)器的固定式偏航系統(tǒng)。偏航系統(tǒng)是由偏航控制機(jī)構(gòu)和偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩大部分組成。其中偏航控制機(jī)構(gòu)包括風(fēng)向傳感器、偏航控制器、解纜傳感器等幾部分，偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)裝置、 偏航制動(dòng)器（或偏航阻尼裝置）等幾部分組成。采用滑動(dòng)軸承的阻尼式偏航系統(tǒng)滑動(dòng)軸承的偏航系統(tǒng)是阻尼型的偏航系統(tǒng)。該軸承處于塔架與機(jī)艙之間，它把各種力通過(guò)軸瓦從機(jī)艙傳到塔架。滑動(dòng)軸承的軸瓦大多是用工程塑料制成，這種材料（如PETP,它比尼龍更好）具有

17、良好的綜合性能，包括力學(xué)性能，耐熱性，耐磨性，耐化學(xué)品性和自潤(rùn)滑 性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性，易加工，較好的耐腐蝕性。由于這種材料具有特有的機(jī)械性能，使得這種軸承即使在缺少潤(rùn)滑的情況下也能工作。軸瓦由軸向上推力瓦、徑向推力瓦和軸向下推力瓦組成。分別用來(lái)承受機(jī)艙和風(fēng)輪重量產(chǎn)生的平行于塔筒方向的軸向力，風(fēng)輪傳遞給機(jī)艙的垂直于塔筒方向的徑向力和機(jī)艙的傾覆力矩。從而將機(jī)艙受到的各種力和力矩通過(guò)這三種軸瓦傳遞到塔架。滑動(dòng)軸承阻尼式偏航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。S4圖中1、偏航電動(dòng)機(jī)，2、偏航減速器，3、偏航卡鉗，4、偏航小齒輪，5、塔架。偏航減速器一般為立式行星減速器或行星/蝸桿減速器，其端部的小齒輪

18、與偏航大齒圈嚙合，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)偏航對(duì)風(fēng)或解纜。偏航卡鉗是偏航部件中比較重要和結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的部件（圖2）:1211101、機(jī)艙底盤(pán)，2、卡鉗與機(jī)艙底盤(pán)的固定螺栓，3、軸向下推力瓦的固定螺栓，4、軸向下推力瓦，5、徑向推力瓦，6、徑向推力瓦的固定螺栓，7、防塵橡膠圈，8、塔架與偏航摩擦盤(pán)及大齒圈的連接螺栓，9、卡鉗內(nèi)的碟形彈簧，10、卡鉗調(diào)整螺栓，11、軸向上推力瓦，12、偏航卡鉗，13、大齒圈。偏航卡鉗不是一個(gè)，如在 V52-850kW 風(fēng)電機(jī)組上共有四組。軸向上推力瓦起到滑動(dòng)軸 承的作用并承擔(dān)機(jī)艙的重量和機(jī)組運(yùn)行中向下的軸向力。徑向推力瓦起到滑動(dòng)軸承的作用并承擔(dān)機(jī)艙與塔架運(yùn)行中徑向力。軸

19、向下推力瓦起到滑動(dòng)軸承的作用并承受一定的傾覆力矩。為避免風(fēng)電機(jī)組在偏航過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)而造成整機(jī)的共振，偏航系統(tǒng)在機(jī)組偏航時(shí)必須具有合適的阻尼力矩。阻尼力矩的大小要根據(jù)機(jī)艙和風(fēng)輪質(zhì)量總和的慣性力矩等來(lái)確 定。其基本的確定原則是確保風(fēng)電機(jī)組在偏航時(shí)應(yīng)動(dòng)作平穩(wěn)順暢不產(chǎn)生振動(dòng)。只有在阻尼力矩的作用下，機(jī)組的風(fēng)輪才能夠定位準(zhǔn)確，充分利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電。滑動(dòng)軸承的偏航系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是成本較低，維護(hù)方便；采用具有自潤(rùn)滑功能的滑動(dòng)軸瓦支承方式，不需額外的潤(rùn)滑系統(tǒng)及低速液壓制動(dòng)器，無(wú)漏油現(xiàn)象。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜；維護(hù)工 作量較大；摩擦阻尼力矩較大，這是因?yàn)橐箤?duì)風(fēng)保持穩(wěn)定，避免振動(dòng)，必須有足夠的摩擦 阻尼力矩，偏

20、航對(duì)風(fēng)時(shí)必須克服此摩擦力矩，也就是說(shuō)，在極限偏航載荷下，有可能機(jī)艙滑 動(dòng)。這種偏航系統(tǒng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下故障：如偏航電機(jī)過(guò)熱（在冬季經(jīng)常發(fā)生），減速器齒輪損壞，軸向下推力瓦損壞，軸向上推 力瓦脫落和斷角，偏航卡鉗調(diào)整螺栓斷裂，徑向推力瓦脫落等。風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)采用滑動(dòng)軸承的比較普遍。例如，國(guó)外VESTAS公司的V42-600kW ,V52-850kW ; GAMESA 公司的 G52-850kW ; SUZLON 公司的 S.60-1000kW , S.66-1250kW, S.88-2MW ; ZOND 公司的 Z-48750kW。我國(guó)華銳公司的 SL1500-1.5MW （ Fuhrlande

21、r 技術(shù)）, 沈鼓2MW （Windtec技術(shù)）都是采用此類偏航系統(tǒng)。采用滾動(dòng)軸承帶有偏航制動(dòng)器的固定式偏航系統(tǒng)采用帶有偏航制動(dòng)器的偏航系統(tǒng)是固定型的偏航系統(tǒng)。該軸承處于塔架與機(jī)艙之間，滾動(dòng)軸承把各種力從機(jī)艙傳到塔架。 安裝的 偏航制動(dòng)系統(tǒng)，作用在環(huán)形制動(dòng)盤(pán)上，提供多個(gè)液壓制動(dòng)器，1.5MW的風(fēng)電機(jī)組上就有 6個(gè)制動(dòng)器，用來(lái)阻止在各種情況下不希望的偏航運(yùn)動(dòng)，制動(dòng)器上的襯墊是用有機(jī)材料制成。這種材料要具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)、低磨損率、耐高溫。采用帶有偏航制動(dòng)器的固定式偏航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖中1、偏航電動(dòng)機(jī)，2、偏航減速器，3、偏航小齒輪，4、液壓制動(dòng)器，5、塔架，6、 偏航摩才§盤(pán)，

22、7、大齒圈，8、機(jī)艙底盤(pán)。偏航減速器一般為立式行星減速器，其端部的小齒輪與偏航大齒圈嚙合，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)偏航對(duì)風(fēng)或解纜。偏航制動(dòng)器需要提供液壓源和控制裝置。在制動(dòng)狀態(tài)，工作油壓較高可使機(jī)艙固定不動(dòng)，當(dāng)偏航對(duì)風(fēng)時(shí)，制動(dòng)器由制動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂?0-30bar背壓的阻尼狀態(tài)，所以運(yùn)動(dòng)是平穩(wěn)的。當(dāng)在規(guī)定的氣候條件下， 要求電纜解纜時(shí)，制動(dòng)器改變?yōu)樗砷l狀態(tài)， 此時(shí)機(jī)艙整圈反轉(zhuǎn)并解纜。滾動(dòng)軸承的偏航系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)風(fēng)可靠和無(wú)滑動(dòng)， 便于維護(hù)；偏航對(duì)風(fēng)時(shí)摩擦阻尼力矩不大，對(duì)風(fēng)平穩(wěn)。缺點(diǎn)是成本較高。這種偏航系統(tǒng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)密封漏油和噪聲：當(dāng)摩擦材料配料不均，摩擦副材料不匹配, 工作時(shí)會(huì)引起振動(dòng)，導(dǎo)致噪聲；多次偏航使摩擦表面局部磨損，或制動(dòng)鉗安裝不平行，導(dǎo)致局部摩擦力增大，出現(xiàn)噪聲。密封圈受熱老化，進(jìn)而影響密封圈壽命，制動(dòng)器密封一旦破壞，會(huì)出現(xiàn)漏油，影響偏航制動(dòng)力，同時(shí)摩擦表面會(huì)沾上油污，偏航轉(zhuǎn)動(dòng)后，摩擦片表面形成釉光層，導(dǎo)致摩擦系數(shù)下降，制動(dòng)效果變差，。選用高質(zhì)量制動(dòng)器，精心制造和安裝偏航系統(tǒng)各部件，上述問(wèn)題完全可以解決。目前我國(guó)安裝的風(fēng)機(jī)其偏航制動(dòng)器大多數(shù)為國(guó)外進(jìn)口，使用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的偏航制動(dòng)器約為20%以下，其中主要是焦作瑞塞爾盤(pán)式制動(dòng)器有限公司生產(chǎn)，該