风力发电机组齿轮箱技术条件.docx
- 文档编号:8899806
- 上传时间:2023-02-02
- 格式:DOCX
- 页数:27
- 大小:30.91KB
风力发电机组齿轮箱技术条件.docx
《风力发电机组齿轮箱技术条件.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《风力发电机组齿轮箱技术条件.docx(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
风力发电机组齿轮箱技术条件
目 次
前言.....................................................................................II
1 范围...................................................................................1
2 规范性引用文件.........................................................................1
3 技术要求...............................................................................2
4 检验规则及试验方法.....................................................................8
5 标志、包装、运输、贮存................................................................12
6 随机文件..............................................................................12
前 言
本标准根据GB/T1.1—2000《标准化工作导则第一部分:
标准的结构和编写规则》的要求编写。
本标准由新疆金风科技股份有限公司提出并归口。
本标准负责起草单位:
新疆金风科技股份有限公司。
本标准主要起草人:
王晓东
本标准批准人:
王相明
金风750kW/800kW系列风力发电机组 齿轮箱技术条件
1 范围
本标准规定了金风750kW/800kW系列风力发电机组齿轮箱的技术要求、检验规则及试验方法、标志、包装、运输、贮存的要求。
本标准适用于金风750kW/800kW系列风力发电机组齿轮箱的订货和验收。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T191-2000 包装储运图示标志
GB/T229-1994 金属夏比缺口冲击试验方法
GB/T230.1-2004 金属洛氏硬度试验第1部分:
试验方法
GB/T231.1-2002 金属布氏硬度试验第1部分:
试验方法
GB/T1184-1996 形状和位置公差未注公差值
GB1348-1988 球墨铸铁件
GB/T1804-2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T3077-1999 合金结构钢
GB6060.1-1985 表面粗糙度比较样块铸造表面
GB/T8539-2000齿轮材料及热处理质量检验的一般规定
GB8923-1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
GB9239-88 刚性转子平衡品质许用不平衡的确定
GB/T9286-1998 色漆和清漆漆膜的划格试验
GB/T9441-1988 球墨铸铁金相组织检验
GB/T9445-1999 无损检测人员资格鉴定与认证
GB10095.1-2001 渐开线圆柱齿轮 精度第1部分:
齿轮同侧齿面偏差的定义和允许值
GB10095.2-2001 渐开线圆柱齿轮 精度第2部分:
径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值
GB/T10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法
GB/T13306-1991 标牌
GB/T13384-1992 机电产品包装通用技术条件
GB/T13452.2-1992 色漆和清漆漆膜厚度的测定
GB/T16823.1-1997 螺纹紧固件应力截面积和承载面积
GB/T19073-2003 风力发电机组 齿轮箱
JB4730-1994 压力容器无损检测
JB/T5000.10-1998 重型机械通用技术条件装配
JB/T5000.15-1998 重型机械通用技术条件锻钢件无损探伤
JB/T6395-1992 大型齿轮、齿圈锻件
JB/T6396-1992 大型合金结构钢锻件
JB/T6402-1992 大型低合金钢铸件
JB/T7528-1994 铸件质量评定方法
JB/T7929-1999 齿轮传动装置清洁度
JB/T9050.3-1999 圆柱齿轮减速器 加载试验方法
JB/JQ82001-1990 铸件质量分等通则
DIN3990-1987 齿轮承载能力计算
DINEN12680.3-2003 铸造—超声波检查 第3部分:
球墨铸铁件
IEC61400-1 风力发电机系统-第一部分:
安全要求
3 技术要求
3.1 一般要求
3.1.1产品设计应充分考虑风机运行的实际工况及需求(齿轮箱属柔性安装,风作用于叶轮的力和力矩通过主轴传递到齿轮箱,受风速变化机组运行中齿轮箱前后左右晃动大,波动幅度大),应考虑频繁的投入和切除对齿轮箱冲击等影响。
3.1.2环境温度范围-40℃~50℃,工作环境温度范围-30℃~50℃,海拔≤2000m,相对湿度≤95%。
3.1.3齿轮箱材料具有较高的抗盐蚀能力,能够在空气湿度、盐份较大的地区运行,同时也能够在风沙大的地区持续运行。
3.1.4齿轮箱安装型式:
三点支撑,弹性减震连接,5º轴向倾斜(低速端高于高速端)。
3.2 技术参数
750kW(JF48/750) 800kW(JF50/800)未列出项内容和750kW对应项相同)
a) 额定输入功率:
825kW 880kW
b) 额定输入转速:
22.55r/min 22.27r/min
c) 额定输出转速:
1520r/min
d) 传动比:
67.4±0.25 68.25
e) 效率:
≥96%
f) 旋转方向(从低速端看):
顺时针
g) 工作温度:
≤80℃
h) 噪声:
≤85dB(A)
i) 振动:
≤30µm
j) 齿轮箱重量:
约6400kg
k) 叶轮重量:
约14100kg
l) 叶轮轴向推力(max):
440kN
m) 叶轮重心到低速轴端面距离:
792mm
n) 使用场合系数Ka:
≥1.3
o) 弯曲安全系数SF:
≥1.7
p) 接触强度安全系数SH:
≥1.5
3.3 总体要求
3.3.1 产品应符合本标准的规定,并按规定的程序批准的图样和技术文件执行。
未及之处按相关的国家标准、DIN标准及德国劳埃德(GL)风能转换系统规则(2003年版)及其补充版执行。
齿轮传动装置设计和制造必须遵循准则:
在IEC61400-1规定的一级风区能正常运转20年。
3.3.2 齿轮箱由一级行星轮传动和一级平行轴斜齿轮传动构成(见图1),或一级行星轮传动和二级平行轴斜齿轮传动构成(见图2)其传动简图如下所示:
图1
图2
3.3.3 齿轮箱设计应满足机组的使用要求。
其外形和安装尺寸应保证与相关的配合连接尺寸相吻合,按用户提供的要求进行,并经用户审核认可。
3.3.4 齿轮箱设计结构、计算及外形尺寸图须经用户评审、确认,以双方会签为准。
3.3.5 齿轮的承载能力计算应符合DIN3990-1987的有关规定。
3.3.6 其他技术要求可参见需方和供方的相关技术附件。
3.4 部件要求
3.4.1 箱体
3.4.1.1 箱体材料为QT400-18AL应按GB1348-1988的标准执行。
3.4.1.2以炉批次为检验单位,同一包铁水浇铸的铸件为一批,每批铸件至少准备两块附铸试块,一块由供方取下检测,另一块随铸件一同交付需方并由需方取下复检;附铸试块需标识和同批铸件一致的炉包号。
附铸试块位置,以不影响箱体的使用性能、外观质量以及试块致密为原则。
3.4.1.3采用附铸试块,其机械性能及V型缺口试样的冲击值见表1
表1附铸试块V型缺口试样的冲击值
抗拉强度бb≥MPa
屈服点бs≥MPa
伸长率δ5≥%
夏比V型缺口最小冲击值akv J/cm2
低温:
-20ºC±2ºC
三个试样平均值
个别值
390
250
18
12
9
3.4.1.4 金相检验,箱体基本组织为铁素体,珠光体量≤5%,在铸造生产过程中应保证石墨球化级别达到GB/T9441-1988《球墨铸铁金相检验》中规定3级以上(含3级)为合格,石墨球化率≥85%;石墨大小5~7级。
3.4.1.5铸件和附铸试块在加工前应进行时效处理,以消除内应力和提高机械性能。
3.4.1.6 铸件不允许有任何夹渣、缩松、裂纹、气孔等缺陷,更不允许任何修复和补焊。
加工面要求尺寸饱满,非加工面光滑圆顺,按JB/JQ82001-1990规定的优等品生产制造(至少不低于一等品);产品质量按铸件质量评定方法JB/T7528-1994评定,达到一级评定指标。
3.4.1.7 箱体本体上检测硬度要求布氏硬度范围:
HB130~HB180。
3.4.1.8 非加工表面上不得出现裂纹及贯穿性缺陷。
气孔、砂眼、渣孔等直径≤3mm,深度不超过所在位置设计要求壁厚的1/6,每100cm2不多于6个,孔间距>10mm。
3.4.1.9 机加工表面不允许有任何形式的铸造缺陷。
3.4.1.10 按DINEN12680.3-2003《铸造—超声波检验第3部分:
球墨铸铁件》的规定对箱体进行超声波检验。
表2 缺陷等级划分
特征
单位
质量等级
1
2
被检区域壁厚
mm
—
<50
50~200
壁厚百分比
%
—
20
外层区域a最大缺陷
mm2
C
600
1000
心部区域b最大缺陷
mm2
C
10000
15000
缺陷总面积占所在截面的百分比
%
5%
10
15
a. 外层区域:
铸件壁表面向铸件壁中心1/3壁厚区域b. 内层区域:
铸件壁中心1/3壁厚区域c. C的取值参照表3
表3评估极限值
被检区域铸件壁厚(mm)
底波衰减min(dB)
可检测的最小平底孔直径
高于噪声的回波高度min(dB)
>10~20
12
3
6
>20~100
20
5
>100~250
8
12
>250~500
10
3.4.1.11箱体表面抛丸后,首先目测,进行仔细检查,非加工面符合3.4.1.8要求,加工面不得有超过加工余量厚度的缺陷存在。
3.4.1.12箱体机加工后,超声波检验关键部位
a) 支撑轴安装孔及支腿根部(支腿与箱体连接部);
b) 前、中箱体(或前、中箱体与内齿圈)连接法兰面;
c) 行星架(或输入轴)轴承座孔等。
验收等级为Ⅰ级合格,参照表2、表3,缺陷间距≥10mm。
3.4.1.13其它轴承孔及后箱体高速闸安装面处验收等级为Ⅱ级合格。
参照表2、表3,缺陷间距≥10mm。
3.4.1.14 支撑轴安装支腿根部圆弧过渡处,采用着色或磁粉进行表面探伤,不得有裂纹(磁痕显示长宽比大于3:
1按裂纹对待)。
3.4.1.15 箱体采用树脂砂造型,非加工表面,粗糙度按GB6060.1-1985检验,要求不低于Ra25。
3.4.1.16 箱体、支座应有足够的刚性,能防止由于温度及外载等引起的有害变形。
3.4.1.17 起吊环与箱体一体,承重能力可靠。
3.4.1.18 不影响使用性能的缺陷允许修补(不允许焊补),修补位置、方案必须报需方(金风公司)经同意后方可执行。
3.4.1.19 箱体非加工内表面按3.6.5项执行,内表面涂海虹老人牌(HEMPEL)85671-11630箱体内表面专用防腐漆或式玛卡龙(SigmaCoatings)Sigmaguard720-Sigma1204高固态还氧漆;外表面按第3.6项内容要求进行处理、防腐。
3.4.1.20 箱体铸造模具检测:
首件箱体应验证合格后,才能批量生产。
对于木模铸造出的随后每铸造出20件,对铸件尺寸进行全面尺寸检测,以判定模具是否变形,如变形,则进行修复,最多铸造50件后模具报废;对于树脂模铸造出的箱体,每铸造出35件,对铸件尺寸进行全面尺寸检测,以判定模具是否变形影响产品尺寸,最多铸造70件报废;对于金属膜铸造出的箱体,每铸造出100件,对铸件尺寸进行全面尺寸检测,以判定模具是否变形影响产品尺寸,铸造300件报废。
3.4.2轴
3.4.2.1 用同一熔炼炉号的钢锭锻造,同一锻打批次且同一炉热处理的轴类锻件视为同一批次,机械性能检验,要求每一批次在最终热处理完成后,本体取样进行检验。
3.4.2.2 主轴材料为42CrMoA按GB/T3077-1999的规定执行;调质处理后的参考硬度HB280~HB320,机械性能及冲击检验应符合《金风S48/750风力发电机组主轴技术条件》规定。
3.4.2.3 弹性支撑轴
3.4.2.3.1 材料42CrMoA,电炉+炉外精炼+真空处理;
3.4.2.3.2 锻造比≥4;
3.4.2.3.3 机械性能(热处理后本体取样)见表4。
表4 弹性支撑轴机械性能
抗拉强度бbMPa
屈服点бs≥MPa
伸长率δ5≥%
断面收缩率ψ≥%
夏比V型缺口冲击吸收功Akv≥J
750~900
500
14
55
35
3.4.2.4材料的化学成分要求:
[H]≤2.0ppm,[N]≤80ppm,[O]≤30ppm。
3.4.2.5金相检验
a) 晶粒度≥5级;
b) 非金属夹杂物:
应符合GB/T10561-2005的要求;
c) A类(硫化物类型)≤2.5级;B类(氧化铝类型)≤2.0级;
d) C类(硅酸盐类型)≤1.0级;D类(球状氧化物类型)≤1.0级;
3.4.2.6 粗车调质后超声波探伤,不允许有白点、裂缝、缩孔等缺陷存在,按JB/T5000.15-1998验收,等级Ⅰ级合格,单个缺陷直径≤2mm,缺陷总数不超过3个,且缺陷中心距≥50mm。
3.4.3 齿轮
3.4.3.1 内齿圈材料为40CrNiMo、42CrMoA、34Cr2Ni2MoA(GB/T3077-1999),锻造比≥4,调质处理后的硬度为HRC30~HRC34;齿面应淬火,淬硬层深范围按双方确认的图纸文件中相应具体要求执行,齿面硬度HRC45~HRC50;若选用材料20CrMnMo、17CrNiMo6齿面渗碳硬化,渗碳层深范围按双方确认的图纸文件中相应具体要求执行,齿面硬度HRC50~HRC60,芯部硬度HRC30~HRC40;齿轮精度不低于GB/T10095.1
(2)-2001规定的6级。
3.4.3.2 齿轮材料为20CrMnMo、20Cr2Ni2MoA、17CrNiMo6、17Cr2Ni2MoA,锻造比≥4,其力学性能按GB/T3077-1999、JB/T6395-1992、JB/T6396-1992的有关规定执行;齿轮须经渗碳淬火,表面硬度HRC60±2,芯部硬度HRC30~HRC42。
硬化层深度应符合设计要求,检验批次按3.4.2.1条执行。
3.4.3.3 齿轮精度不低于GB/T10095.1
(2)-2001规定的5级,接触斑点精度等级不低于4级,接触斑点≥90%×70%(长×高)。
3.4.3.4 齿面硬度在齿顶检测,按120º三等分选三齿,以齿宽中部为检测点,打磨深度0.20mm;芯部硬度,齿轮内孔边缘向外、内齿圈外圆边缘向内30mm处检测。
3.4.4 输入轴、行星架
3.4.4.1输入轴、行星架的材料可选用QT700-2A、42CrMoA、ZG34Cr2NiMo分别按GB/T1348-1988、GB/T3077-1999、JB/T6402-1992相关规定执行。
3.4.4.2 输入轴、行星架轴线的位置度应符合GB/T1184-1996的5级精度。
3.4.4.3按DINEN12680.3-2003《铸造—超声波检验第3部分:
球墨铸铁件》对关键部位超声波探伤:
a) 输入轴(或行星架)空心轴处;
b) 空心轴与辐板过渡圆角向辐板方向100mm范围内;
c) 与内齿圈联接法兰处及法兰与辐板过渡圆角100mm范围内;
100%超声波探伤,要求Ⅰ级合格。
参照表2、表3,缺陷间距≥10mm。
3.4.4.4过渡圆角处采用着色或磁粉进行表面探伤,不得有裂纹(磁痕显示长宽比大于3:
1按裂纹对待)。
3.4.4.5若行星架采用焊接结构,焊缝100%超声波探伤,要求符合JB4730-1994Ⅰ级合格。
3.4.5 轴承
3.4.5.1 轴承应选用欧洲产SKF轴承、FAG轴承、INA轴承,若选用其它品牌需经用户认可。
3.4.5.2 轴承寿命按GL规范计算,应大于130000h。
3.4.6 润滑、密封及管系
3.4.6.1 齿轮箱采用强制润滑,润滑油由一套独立的泵站提供润滑,润滑冷却系统采用贺德克(HYDAC)泵站,泵站启动温度≥10℃,此时进油口压力≤0.6Mpa;在油温70℃时油压≥0.05MPa(压力表处的压力值);齿轮箱内运行润滑油量≥160L,考虑散热器内储油,润滑油总量≥180L。
3.4.6.2 齿轮箱应具有良好的密封性,不得有渗漏油现象,并能避免水分、尘埃及其它杂质进入箱体内部;轴上只能使用非接触式的密封,如:
迷宫密封,机组停机时不能有油通过这种密封。
可以使用附加的接触式密封,但它们的密封功能只能用于运输和装配中。
3.4.6.3 密封件需抗老化、耐油性,平面密封胶选用耐油厌氧胶。
3.4.6.4 润滑管系用卡套式接头连接,齿轮箱管接头采用EO2的产品,管系附件包括以下部分。
3.4.6.4.1数显电子压力开关(HYDAC)
要求选用进口产品,推荐选用贺德克(HYDAC)产品
a) 型号:
EDS3346-0010-F1-ZBE06;
b) 运行温度范围:
-30℃~80℃;
c) 压力设定范围:
1bar~10bar;
d) 接触负荷:
24VDC/35mA;
e) 保护等级:
IP65。
3.4.6.4.2温度传感器
a) 型号:
PT100;
b) 温度范围:
-60℃~200℃。
3.4.6.4.3油位控制器
要求选用进口产品,推荐选用贺德克(HYDAC)或西德福(STAUFF)产品。
a) 温度范围:
-30℃~90℃;
b) 工作电压(Max):
AC 250V;
c) 开关电流(Max):
1A;
d) 容量:
60VA。
3.4.6.4.4 润滑油管
润滑油管选用无缝钢管,必须酸洗、磷化,箱体外的润滑油管外壁按箱体外壁漆防腐要求进行防腐处理。
3.4.7 附属装置
3.4.7.1空气滤清器
空气滤清器盖内应有烧结的金属过滤网,安装在齿轮箱的上部,拆下滤清器后可以从该处向箱体内加油。
空气滤清器应能防止油气散发出来后凝结造成明显的泄漏点的现象。
3.4.7.2磁性堵塞
磁性堵塞应位于齿轮箱最低处,用于吸附箱体内细小金属屑,并兼作放油塞。
3.4.7.3 油位计
用于检查齿轮箱油面位置,优先选用与油位控制器一体的液位计。
液位计必须能真实的显示齿轮箱内最高油位(初装静止油位)和齿轮箱运行最低油位(散热器储油约20L)。
3.4.7.4 刹车盘
刹车盘安装在齿轮箱的高速轴上,用于机组的制动,推荐材料:
Q355D(若选用其他材料需经需方确认后方可执行)。
3.4.7.5叶尖液压油管
油管材料选用无缝钢管,采用酸洗、磷化、煮油进行防腐处理;煮油完成后,内壁立即用堵头封堵,外壁仔细清洗除油后,在磷化层表面涂银粉漆,涂层外观应无流挂、漏刷、针孔、气泡等缺陷,且平整光亮;为避免煮油对液压油的影响,并保证清洁度在装配前对管内壁进行清洗除油;出厂前须经30min,20MPa高压试验。
3.4.7.6 齿轮箱弹性支撑总成
齿轮箱弹性支撑总成用于齿轮箱和底座的联接。
3.4.7.7锁紧盘总成
锁紧盘总成用于主轴和齿轮箱输入端的锁定,通过其提供的锁紧力安全、可靠的传递扭矩。
锁紧盘首批供货须提供相应的《设计计算书》及《使用操作规程》。
3.4.7.8 叶轮锁定总成
叶轮锁定总成用于机组维护时,通过锁定销将停机状态的叶轮系统可靠锁定。
3.5 装配要求
3.5.1 检验记录齐全,经检验合格的零件方可装配,装配前零件表面需干净、无污物、无腐蚀、无损伤。
3.5.2 箱体内尽可能不使用螺栓,否则必须可靠防松。
螺纹连接部分的计算应按照GB/T16823.1-1997的有关规定进行,螺栓的强度等级不低于8.8级。
3.5.3 紧固螺栓拧紧力矩按表5规定。
表5 螺栓拧紧力矩
螺栓直径d(mm)
M10
M12
M16
M20
M24
M30
M36
用扭力扳手加预紧力矩MA(N.m)
35
61
149
290
500
1004
1749
注:
本表的螺栓强度级别为8.8。
当螺栓的强度级别为10.9,应用本表数乘以系数1.47。
3.5.4 同组行星轮公法线长度差值≤0.02mm。
3.5.5 齿轮箱的齿侧间隙、齿轮齿面接触率参照JB/T5000.10-1998的规定。
3.5.6 输出轴装配前,必须进行动平衡检测≤5g。
3.5.7 输出轴轴向窜动量≤0.2mm。
3.5.8 齿轮箱的清洁度参照JB/T7929的C级规定。
3.5.9窜油60min后,清洗、收集过滤器(过滤精度20µm)及磁性堵头上的杂质,总量≤2g。
3.5.10 试验后,再次清洗、收集过滤器及磁性堵头上的杂质,总量≤0.2g。
3.6 防腐
3.6.1 防腐寿命不低于15年,20年内腐蚀深度不超过0.5mm。
3.6.2 防腐表面应具备防盐蚀能力,能够在沿海长期运转。
3.6.3 供方(承造方)必须满足条件中所列全部要求,承造方应出具设备及资质证明,材料合格证等。
3.6.4喷涂工艺必须符合涂料说明书。
3.6.5非机加工面喷涂漆前采用喷砂除
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 风力 发电 机组 齿轮箱 技术 条件