高昆1 金典2
（国电南瑞科技股份有限公司 南京江宁 210061）
摘要：社会经济发展过程中不能仅仅依靠现有能源，我们要在保护环境的基础上多开发新的可再生能源，支持经济的飞速发展。风能，作为可再生、无污染的新型能源就吸引了全世界的关注。对此，文章就风力发电技术的发展及发电机组齿轮箱进行简单的分析与研究，并提出了一些可供参考的意见与措施。
关键词：风力发电；技术发展；发电机齿轮箱；故障处理
1 风力发电技术的现状
为了减少环境污染、节约资源，世界各国都卯足劲朝着新的能源发展。风能作为新能源之一，无污染、可再生，其利用率也非常高。中国的风能非常丰富，作为利用风能发电的国家之一，开始的原因是因为全世界大范围地爆发石油危机。石油缺乏使得世界各国都意识到了不可再生能源可利用率的减少，也真正开始转变思想朝着可再生、可循环使用的“绿色能源”，“绿色能源”包括很多，例如太阳能、水能、风能等等，利用这些新能源给环境带来的污染非常少，甚至没有。而在这些新能源里，风能的利用率非常高，而利用风力发电是最直接的方法之一。风力发电技术的发展，极大程度加快了经济建设与环境保护的脚步，因而这一重要技术绝对不能忽视。
利用风能发电这一过程，有非常大的优势所在，如能源利用率高，成本低；可再生资源，无污染；发展机会大，前景广等。如何更好地利用风力发电的关注度也非常高，其优势显而易见。首先，利用风力发电，能源可以说是取之不尽、用之不竭的。相较于之前的发电方法，其最显著的特征就是成本较低，并且建造风力发电厂的费用也比较低。而利用传统的发电方式，购买各种原材料的成本将是一笔庞大的开支。而将风能利用起来，就可以很好地节约资本。再者，风力发电属于可再生能源的利用，风力又是一种蕴藏极其丰富、洁净的天然能源。风力发电技术只需大量技术设备支持，但是除却设备的常规保养之外，基本不存在其他任何资源消耗。而且，风能在整个使用过程中不会带来环境污染问题，完全摈弃了传统利用煤、石油等其他不可再生能源或者核电站来发电的方式，减少了很多有害气体的排放，给环境保护工作减少了很多不必要的压力。
要想风力发电技术日趋成熟，国家政府的大力支持必不可少。在《电力法》中已经明确提出了国家对风力发电的大力支持，并且赞成开发清洁、可再生能源。同时，在技术上也得到政府的支持，大型风力发电机组的改革与创新已经被加入了技改项目之列。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一系列的政府支持都可以看出我国的风力发电早已提上日程，并且发展的前景非常广阔。
2 风力发电机组齿轮箱研究现状
风力发电技术的兴起始于20世纪80年代，并且受到世界各国的重视。风力发电机组的重要零部件之一，风力发电机组齿轮箱是必不可少的一部分，诸多行业都表现出对此浓厚的兴趣，关注度颇高。而发电机组齿轮的工作原理是由风力产生作用力，并传递给最终发电机，使之高速运转，产生电能。各行各业对发电机的高度关注是合乎情理的，要想保护环境、利用新能源就必须更好地利用此技术，找到其核心实质意义。虽然部分国家对齿轮箱的研究设计技术已经日趋成熟，但是齿轮箱的故障也是令人头疼的一个问题。导致风力发电机发生故障的最主要原因就是齿轮箱故障。其故障比例占总故障的20%左右。而我国的大型风力发电机设备大多靠国外成熟技术的支持，本国的技术设计水平普遍不成熟，因而改善并研究高效率、高质量的发电机组齿轮箱就显得尤为重要。
3 发电机组齿轮箱结构及故障处理
3.1 发电机组齿轮箱结构
现有的风力发电机组大致有两种，一种是无齿轮箱驱动的直联式，另一种是齿轮箱驱动式。目前，国际上广泛使用的主要是齿轮箱驱动式，齿轮箱驱动式在成本上尤其存在着优势。齿轮箱的运作主要是依靠发电机组的结构随着环境的随时改变而改变的。齿轮箱分布于叶轮与发电机的中间，叶轮受到风力的作用，将旋转产生的作用力传递给发动机，进而发电，同时也可以将叶轮较低的转速转变为发电机所需的足够转速。风轮的转速没有想象中那么快，远远不够发电机发电所需要的最低转速，因此必须通过发电机组齿轮箱的齿轮副的增速作用来提高转速，故而齿轮箱也通常被称之为增速箱。与此同时，自然条件的变化也会影响风力发电的效果，气象随时都会出现状况，进而带动整个风力发电机组出现故障。由此可见，研究风力发电机组齿轮箱的作用对风力发电的前景有着极为重要的作用。
3.2 发电机组齿轮箱故障处理
风力发电机组齿轮箱极易出现故障，故障的出现就会影响整个发电机组的正常工作运行能力，也会给经济带来不可忽视的损失。因此，尽快进行故障处理研究已经不能再等，应该大力加强整个工作组的日常维修与检测。
（1）齿面、轴承磨损状况处理。发电机组齿轮箱各零部件之间出现磨损状况是最常见的状况之一，齿面与轴承也不例外。磨损不可能完全不出现，我们能做的就是从磨损出现的原因上，减少磨损情况的出现。齿面、轴承出现磨损主要是由温度原因造成。一是因为温度过低时，其表面的润滑剂就会凝固，导致润滑失效，进而产生磨损；二是由于温度过高时，市面上的润滑剂的散热功能普遍不好，整个发电机组在高速运转过程中带来的热量会导致润滑剂失去原本润滑作用，也不能保护齿面与轴承。针对此状况，必须提高警觉，选择良好的润滑油，并且应提高齿面、轴承的润滑程度，以保证发电机组的运作都是在高强度润滑的作用之下。并且要时刻注意定期对润滑油的检查，定期更换润滑油等。
（2）轴承损坏处理。我国近些年在生产风力发电齿轮箱这一技术上取得了非常大的进步，但是存在的问题也非常多。齿轮箱的运作过程非常复杂，对各个零部件的质量要求也非常高，轴承作为至关重要的零部件之一，其安装过程和使用过程也要极其小心，不当使用会导致轴承的损坏和失效，进而影响其他零部件的正常运作。要想保护轴承，使齿轮箱一直处于高效率的工作范围，就应该从实际过程中统计的数据，选用承重系数较高的轴承，并定期更换不合格的轴承，避免轴承因负荷过重而导致损坏。
（3）齿轮箱振动故障处理。风力发电机的齿轮箱本身带有振动性质，其振动频率与齿轮箱发生故障紧密相连。在运作过程中，高强度的工作导致齿轮箱剧烈振动，进而引发齿轮偏心、断裂等状况，这些都将导致风力发电齿轮箱使用寿命的缩短。因此，我们必须从齿轮箱的特性着手考虑，使各零部件直接不会出现共振现象，并采取其他有效措施来减小振动，降噪。为了让齿轮箱振动合乎标准，安装减振支持设备是最简单直接的方式。减振支持可以减小冲击载荷，有良好的减振性能。
4 结语
风力发电技术在当今社会已经不足为奇，其研究的必要性也极其重要。节能减排是全世界都关注的问题之一，传统的发电技术不能做到这一点，就必须大力开发其他新型能源，注重实际开发意义，借助风力发电机组发电，其齿轮箱的合理、规范使用是重中之重。齿轮箱在风力发动机组设备的运作过程中的意义不容忽视，对发动机组设备发挥最大效益，减少障碍与风险的实际意义就更强。采取措施，完善齿轮箱的结构及障碍是完全可行的。
参考文献：
[1] 吴伟强.浅析风力发电技术的发展与发电机组齿轮箱研究[J].时代报告（学术版），2012，（12）.
[2] 钱明华.简述风力发电技术的发展[J].电器工业，2009，（6）.
[3] 张彼德.齿轮箱振动分析及故障诊断[D].重庆大学，2005.
论文作者:高昆1,金典2
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/21
标签：齿轮箱论文; 风力发电论文; 机组论文; 风能论文; 技术论文; 轴承论文; 磨损论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;