風力發電機齒輪箱常見故障及預防措施

潤滑常識加入時間：2007-2-522:27:28eada點擊：122風力發電機齒輪箱的常見故障有齒輪損傷、軸承損壞、斷軸和滲漏油、油溫高等。一、齒輪損傷

齒輪損傷的影響因素很多，包括選材、設計計算、加工、熱處理、安裝調試、潤滑和使用維護等。常見的齒輪損傷有齒面損傷和輪齒折斷兩類。

(一)輪齒折斷（斷齒）

斷齒常由細微裂紋逐步擴展而成。根據裂紋擴展的情況和斷齒原因，斷齒可分為過載折斷（包括沖擊折斷）、疲勞折斷以及隨機斷裂等。

過載折斷總是由于作用在輪齒上的應力超過其極限應力，導致裂紋迅速擴展，常見的原因有突然沖擊超載、軸承損壞、軸彎曲或較大硬物擠入嚙合區等。斷齒斷口有呈放射狀花樣的裂紋擴展區，有時斷口處有平整的塑性變形，斷口副常可拼合。仔細檢查可看到材質的缺陷，齒面精度太差，輪齒根部未作精細處理等。在設計中應采取必要的措施，充分考慮預防過載因素。安裝時防止箱體變形，防止硬質異物進入箱體內等等。

疲勞折斷發生的根本原因是輪齒在過高的交變應力重復作用下，從危險截面（如齒根）的疲勞源起始的疲勞裂紋不斷擴展，使輪齒剩余截面上的應力超過其極限應力，造成瞬時折斷。在疲勞折斷的發源處，是貝狀紋擴展的出發點并向外輻射。產生的原因是設計載荷估計不足，材料選用不當，齒輪精度過低，熱處理裂紋，磨削燒傷，齒根應力集中等等。故在設計時要充分考慮傳動的動載荷譜，優選齒輪參數，正確選用材料和齒輪精度，充分保證加工精度消除應力集中集中因素等等。

隨機斷裂的原因通常是材料缺陷，點蝕、剝落或其他應力集中造成的局部應力過大，或較大的硬質異物落入嚙合區引起。

(二)齒面疲勞

齒面疲勞是在過大的接觸剪應力和應力循環次數作用下，輪齒表面或其表層下面產生疲勞裂紋并進一步擴展而造成的齒面損傷，其表現形式有早期點蝕、破壞性點蝕、齒面剝落、和表面壓碎等。特別是破壞性點蝕，常在齒輪嚙合線部位出現，并且不斷擴展，使齒面嚴重損傷，磨損加大，最終導致斷齒失效。正確進行齒輪強度設計，選擇好材質，保證熱處理質量，選擇合適的精度配合，提高安裝精度，改善潤滑條件等，是解決齒面疲勞的根本措施。

(三)膠合

膠合是相嚙合齒面在嚙合處的邊界膜受到破壞，導致接觸齒面金屬融焊而撕落齒面上的金屬的現象，很可能是由于潤滑條件不好或有干涉引起，適當改善潤滑條件和及時排除干涉起因,調整傳動件的參數，清除局部載荷集中，可減輕或消除膠合現象。

二、軸承損壞

軸承是齒輪箱中最為重要的零件，其失效常常會引起齒輪箱災難性的破壞。軸承在運轉過程中，套圈與滾動體表面之間經受交變負荷的反復作用，由于安裝、潤滑、維護等方面的原因，而產生點蝕、裂紋、表面剝落等缺陷，使軸承失效，從而使齒輪副和箱體產生損壞。據統計，在影響軸承失效的眾多因素中，屬于安裝方面的原因占16%，屬于污染方面的原因也占16%，而屬于潤滑和疲勞方面的原因各占34%。使用中70%以上的軸承達不到預定壽命。因而，重視軸承的設計選型，充分保證潤滑條件，按照規范進行安裝調試，加強對軸承運轉的監控是非常必要的。通常在齒輪箱上設置了軸承溫控報警點，對軸承異常高溫現象進行監控，同一箱體上不同軸承之間的溫差一般也不超過15゜C，要隨時隨地檢查潤滑油的變化，發現異常立即停機處理。

三、斷軸

斷軸也是齒輪箱常見的重大故障之一。究其原因是軸在制造中沒有消除應力集中因素，在過載或交變應力的作用下，超出了材料的疲勞極限所致。因而對軸上易產生的應力集中因素要給予高度重視，特別是在不同軸徑過渡區要有圓滑的圓弧連接，此處的光潔度要求較高，也不允許有切削刀具刃尖的痕跡。設計時，軸的強度應足夠，軸上的鍵槽、花鍵等結構也不能過分降低軸的強度。保證相關零件的剛度，防止軸的變形，也是提高軸的可靠性的相應措施。

四、油溫高

齒輪箱油溫最高不應超過80゜C，不同軸承間的溫差不得超過15゜C。一般的齒輪箱都設置有冷卻器和加熱器，當油溫底于10゜C時，加熱器會自動對油池進行加熱；當油溫高于65゜C時，油路會自動進入冷卻器管路，經冷卻降溫后再進入潤滑油路。如齒輪箱出現異常高溫現象，則要仔細