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1、大连重工起重集团有限公司 风力发电机组培训教材 偏航部分 编制：风电部编制：风电部 日期：日期：2006-2-232006-2-2310/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部 1.偏航系统简介10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部 1.1 偏航系统是水平轴式风力发电机组必不行少的组成系统之一，对风电机组利用风能起着特别巨大的作用 10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部1.2 风力发电机组的偏航系统一般分为 主动偏航系统和被动偏航系统 10/31/202210/31/2022华锐风电售后

2、服务部华锐风电售后服务部1.3 偏航系统位于机舱底部，其主要组成部分包括：偏航大齿圈 侧面轴承 滑垫保持装置 上下及侧面滑动衬垫 偏航驱动装置 圆弹簧即调整螺栓 偏航限位开关 接近开关、风速风向仪等等10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部偏航驱动装置偏航大齿圈侧面轴承划垫保持装置10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部限位开关接近开关大齿圈10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部大齿圈侧面轴承调整螺栓锁紧螺母划垫保持装置主机架10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华

3、锐风电售后服务部主机架运输支架10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部2.偏航系统功能、原理10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部偏航系统的功能就是捕获风向，限制机舱平稳、精确、牢靠的对风 它的工作过程是这样的，假设现在是东南风，风电机组正常工作，机舱叶轮处于迎风状态，也就是朝向东南方向，但是随着时间变更，风向渐渐的变更为南风了了，那么风电机组确它的工作过程是这样的，假设现在是东南风，风电机组正常工作，机舱叶轮处于迎风状态，也就是朝向东南方向，但是随着时间变更，风向渐渐的变更为南风了了，那么风电机组确定不能在原来位置工作

4、了，这时就由风速风向仪测得风向变更，并传给限制系统存储下来，限制系统又来限制偏航驱动装置中的四台偏航电机往风速变更的方向同步运转，偏航电机通定不能在原来位置工作了，这时就由风速风向仪测得风向变更，并传给限制系统存储下来，限制系统又来限制偏航驱动装置中的四台偏航电机往风速变更的方向同步运转，偏航电机通过减速齿轮箱带动小齿轮旋转。小齿轮是与大齿圈相啮合的，与偏航电机、偏航齿轮箱统一称为偏航驱动装置，右上图可以看出，偏航驱动装置是通过螺栓紧固在主机架上的。而大齿过减速齿轮箱带动小齿轮旋转。小齿轮是与大齿圈相啮合的，与偏航电机、偏航齿轮箱统一称为偏航驱动装置，右上图可以看出，偏航驱动装置是通过螺栓紧固

5、在主机架上的。而大齿圈是通过圈是通过8888个螺栓紧固在塔筒法兰上面的，也就是说大齿圈是不行能旋转的，那么只能是小齿轮围围着大齿圈旋转带动主机架旋转，直到机舱位置与风向仪测得的风向相一样。当然风个螺栓紧固在塔筒法兰上面的，也就是说大齿圈是不行能旋转的，那么只能是小齿轮围围着大齿圈旋转带动主机架旋转，直到机舱位置与风向仪测得的风向相一样。当然风向变更是一个连续的过程，并不确定一下子就从东南风就变为南风了，而是一个按部就班的过程向变更是一个连续的过程，并不确定一下子就从东南风就变为南风了，而是一个按部就班的过程 10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部 机舱是可

6、以顺时针旋转也可以逆时针旋转的，在偏航过程中，假如机舱总是机舱是可以顺时针旋转也可以逆时针旋转的，在偏航过程中，假如机舱总是朝向一个方向旋转是确定不行的，因为机舱底部大齿圈内部布置着多根电缆，朝向一个方向旋转是确定不行的，因为机舱底部大齿圈内部布置着多根电缆，机舱旋转电缆也就跟着扭转，所以为了防止电缆扭转破坏特地限制机舱同一机舱旋转电缆也就跟着扭转，所以为了防止电缆扭转破坏特地限制机舱同一方向旋转圈数不得超过方向旋转圈数不得超过650650度（从度（从0 0度起先，度起先，0 0度为安装风电机组时确定的位度为安装风电机组时确定的位置）。这种限制方法就是靠偏航接近开关和限位开关来实现的，接近开关

7、一置）。这种限制方法就是靠偏航接近开关和限位开关来实现的，接近开关一左一右共两个，负责记录机舱位置，当机舱达到左一右共两个，负责记录机舱位置，当机舱达到650650度或度或650650度时发出信度时发出信号，限制系统限制偏航电机反向旋转解缆。限位开关是作为极限位置开关运号，限制系统限制偏航电机反向旋转解缆。限位开关是作为极限位置开关运用的，当机舱接着旋转达到用的，当机舱接着旋转达到700700度时，限位开关被触发而使得风电机组快速停度时，限位开关被触发而使得风电机组快速停机。机。10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部3.零部件结构功能介绍10/31/202

8、210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部3.1 侧面轴承及其组件10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部侧面轴承是一个弧状的阶梯块，共有6块，每块都有5个的沉孔分布于圆弧，用于放置定位销、圆形弹簧和压板，每个孔的底部有M33的螺纹孔，用于安装调整螺栓，因为下滑动衬垫是用Araldite2015（需依据装配工艺卡来修改型号）粘合在压板上的，所以调整调整螺栓的旋入深度就可以调整滑动衬垫与大齿圈之间的紧密程度，从而得到最佳阻尼。参考下图。10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部10/31/202210/31/2

9、022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部另外侧面轴承还有另外侧面轴承还有6 6个个mmmm的孔分布于圆弧内圈，的孔分布于圆弧内圈，M36M36螺栓通过这些孔将侧面轴承与主机架紧固在螺栓通过这些孔将侧面轴承与主机架紧固在一起。当机舱须要偏航时，侧面轴承带动滑动衬一起。当机舱须要偏航时，侧面轴承带动滑动衬垫随机架共同旋转。垫随机架共同旋转。下滑动衬垫是特殊材料制作的圆形垫片，厚度下滑动衬垫是特殊材料制作的圆形垫片，厚度10mm10mm，直径，直径100mm100mm，具有自润滑的功能，也就，具有自润滑的功能，也就是在滑动过程中滑动垫片自产生润滑材料，无需是在滑动过程中滑动垫片自产生润滑材料，无需

10、加注润滑油了。加注润滑油了。圆弹簧是放在定位销上的，每个定位销共有圆弹簧是放在定位销上的，每个定位销共有8 8个圆个圆弹簧，分两组背靠背放置。弹簧，分两组背靠背放置。10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部3.2 划垫保持装置及其组件下滑动衬垫是放入压板凹槽内的，而上滑动衬垫下滑动衬垫是放入压板凹槽内的，而上滑动衬垫若要固定于凹槽内，就要靠划垫保持装置了，共若要固定于凹槽内，就要靠划垫保持装置了，共有有6 6片，靠近叶轮一侧有两片，每片上有片，靠近叶轮一侧有两片，每片上有7 7个凹槽个凹槽用于粘结滑动衬垫，如下图（右）所示。六个小用于粘结滑动衬垫，如下图（右

11、）所示。六个小孔用于侧面轴承与主机架连接螺栓穿过使得划垫孔用于侧面轴承与主机架连接螺栓穿过使得划垫保持装置与主机架连接为一体。保持装置与主机架连接为一体。靠近发电机一侧有靠近发电机一侧有4 4个划垫保持装置，其形态如图个划垫保持装置，其形态如图下图（左）所示，它下图（左）所示，它5 5个凹槽用于粘结滑动垫片。个凹槽用于粘结滑动垫片。10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部3.3 偏航驱动装置10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部偏航电机及制动器、

12、偏航小齿轮箱、偏航小齿轮组成了偏偏航电机及制动器、偏航小齿轮箱、偏航小齿轮组成了偏航驱动装置，他们是通过螺栓及内部的花键连接成一体的，航驱动装置，他们是通过螺栓及内部的花键连接成一体的，再共同和主机架用螺栓件连接在一起。偏航驱动装置共有再共同和主机架用螺栓件连接在一起。偏航驱动装置共有4 4组，每一个偏航驱动装置与主机架连接处的圆柱表面都组，每一个偏航驱动装置与主机架连接处的圆柱表面都是偏心的，以达到通过旋转整个驱动装置调整小齿轮与齿是偏心的，以达到通过旋转整个驱动装置调整小齿轮与齿圈啮合侧隙的目的。每个齿轮箱还有一个外置的透亮油位圈啮合侧隙的目的。每个齿轮箱还有一个外置的透亮油位计（参考图计

13、（参考图11.2.111.2.1），用于检查油位。油位计是通过管路），用于检查油位。油位计是通过管路和呼吸冒及加油螺塞连着的，当油位低于正常油位时，旋和呼吸冒及加油螺塞连着的，当油位低于正常油位时，旋开加油螺塞补充规定型号的润滑油。开加油螺塞补充规定型号的润滑油。偏航电机功率偏航电机功率2.2kw,2.2kw,内部含有温度传感器，限制绕组温度内部含有温度传感器，限制绕组温度在在155155之内。偏航齿轮箱是行星式减速机，制动器位于之内。偏航齿轮箱是行星式减速机，制动器位于发电机尾部，假如偏航电机发生故障，则限制系统会设置发电机尾部，假如偏航电机发生故障，则限制系统会设置一个电气制动，防止电机横

14、向旋转。一个电气制动，防止电机横向旋转。为了使得机舱在偏航过程中平稳精确，小齿轮与大齿圈之为了使得机舱在偏航过程中平稳精确，小齿轮与大齿圈之间的侧隙应保证在间的侧隙应保证在0.70.71.31.3之间。之间。10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部3.4 偏航大齿圈偏航齿圈通过88个M36高强度螺栓与塔架紧固在一起，齿圈内圈有一阶梯，上下面都是和滑动衬垫协作。四个偏航小齿轮就是和这个大齿圈啮合并围围着它旋转的，从而带动整个机舱旋转。10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部3.4 接近开关接近开关是一个光传感器，利用偏航齿圈

15、齿的凹凸不同而使得光信号不同来工作，采集光信号并计数。通过一左一右两个接近开关采集的信号，限制系统限制机组偏航不超过650度，防止线缆缠绕。接近开关是安装到支架上的，在主机架正前方，调整背紧螺母可以调整接近开关和偏航齿圈齿顶之间的距离，为了采集到信号，这个距离应保持在2.0mm至4.0mm。10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部3.6 限位开关限位开关也是防止电缆缠绕而设置的传感器，当限位开关也是防止电缆缠绕而设置的传感器，当机舱偏航旋转圈数达到机舱偏航旋转圈数达到700700度时

16、，限位开关发出信度时，限位开关发出信号，整个机组快速停机。号，整个机组快速停机。正对叶轮方向看去，限位开关位于接近开关左侧，正对叶轮方向看去，限位开关位于接近开关左侧，干脆通过螺栓固定于主机架上。齿轮箱限位开关干脆通过螺栓固定于主机架上。齿轮箱限位开关（GCLSGCLS）与大齿圈相啮合，限位开关上的齿轮）与大齿圈相啮合，限位开关上的齿轮将转动传递到凸轮开关轴上，在凸轮开关轴上有将转动传递到凸轮开关轴上，在凸轮开关轴上有三个凸轮环，其正常位置（三个凸轮盘之间的角三个凸轮环，其正常位置（三个凸轮盘之间的角度错位）可以单独调整。三个开关均为快动开关度错位）可以单独调整。三个开关均为快动开关（切换时间

17、短），并且每个都有一个断路触点和（切换时间短），并且每个都有一个断路触点和闭合触点闭合触点10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部3.7 风速风向仪偏航实现其功能，必需采集到风向，风速风向仪就是实现这个功能的。风速风向仪位于机舱罩子外部，远离叶轮一侧，阻流板前面。结构如图所示（缺图）10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部4.偏航系统限制（旧电控软件）偏航系统限制（旧电控软件）10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服

18、务部4.1 偏航系统手动限制偏航系统手动限制可以通过两个方式，一是运用机舱里的手动操作箱，二是利用计算机操作界面。手动操作箱位于机舱内部，其形态见下图10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部序号序号序号序号控制元件控制元件控制元件控制元件/显显显显示示示示/开关开关开关开关功能功能功能功能5151选择选择开关开关通通过过0-90-9和和A-FA-F位置位置预选预选所需功所需功能。能。5252功能开关功能开关断开和接通所断开和接通所选选功能。功能。5353确确认键认键确确认预选认预选的功能。的功能。10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐

19、风电售后服务部为了进行手动运行，必需将手动操作箱接到机舱限制柜上。为了进行手动运行，必需将手动操作箱接到机舱限制柜上。在变频器的操作面板上，橙黄色信号指示灯是亮的，表示在变频器的操作面板上，橙黄色信号指示灯是亮的，表示处于服务模式也就是手动状态。处于服务模式也就是手动状态。通过这个手动操作箱可以限制偏航系统的断开接通、顺通过这个手动操作箱可以限制偏航系统的断开接通、顺逆时针旋转，首先通过选择开关逆时针旋转，首先通过选择开关5151旋到所要进行的操作旋到所要进行的操作位置，然后按功能开关位置，然后按功能开关5252，接通所选功能，再按确认键，接通所选功能，再按确认键5353确认所选功能就可以限制

20、偏航的旋转起停了。留意此时切确认所选功能就可以限制偏航的旋转起停了。留意此时切忌留意平安！忌留意平安！利用微处理计算机不仅可以进行偏航系统各参数的观测还利用微处理计算机不仅可以进行偏航系统各参数的观测还可以进行偏航系统的手动限制，按功能键可以进行偏航系统的手动限制，按功能键F3F3将界面切换到将界面切换到服务模式界面如下图所示，首先通过服务模式界面如下图所示，首先通过ManualManual菜单点击菜单点击Service,Service,然后通过右下角的小窗口限制偏航系统旋转起停。然后通过右下角的小窗口限制偏航系统旋转起停。10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后

21、服务部10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部 4.2 偏航系统可导致停机的缘由机舱旋转达到极限位置，触发限位开关使得系统快速停机。机舱旋转达到极限位置，触发限位开关使得系统快速停机。假如这种状况发生，应进入手动维护模式运用手动操作箱假如这种状况发生，应进入手动维护模式运用手动操作箱或者微机调整机舱反向旋转，然后按或者微机调整机舱反向旋转，然后按ResetReset按钮；按钮；机舱旋转时限位开关没有信号，此时应刚好检查故障所在机舱旋转时限位开关没有信号，此时应刚好检查故障所在并修理，有可能是限位开关与大齿圈啮合位置不对或者是并修理，有可能是限位开关与大齿圈啮

22、合位置不对或者是限位开关损坏，修复完毕后复位；限位开关损坏，修复完毕后复位；非偏航系统导致机舱位置变更引发快速停机，这种状况有非偏航系统导致机舱位置变更引发快速停机，这种状况有可能是偏航阻尼过小或者阵风等等所致；可能是偏航阻尼过小或者阵风等等所致；风向仪、接近开关没有信号等，有可能是连接线路出现故风向仪、接近开关没有信号等，有可能是连接线路出现故障或者零部件损坏；障或者零部件损坏；其他其他10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部5.偏航常见故障及可能缘由偏航常见故障及可能缘由10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部5.1

23、齿圈齿面磨损缘由齿轮副的长期啮合运转相互啮合的齿轮副齿侧间隙中渗入杂志润滑脂严峻缺失使得齿轮副处于干摩擦状态10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部5.2 异样噪声缘由润滑油或润滑脂严峻缺失偏航阻尼力矩过大齿轮副轮齿损坏偏航驱动状态中油位过低10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部5.3 偏航定位不精确缘由风向标信号不精确 偏航系统阻尼力矩过大或过小 偏航制动力矩达不到机组设定值 偏航系统的偏航齿圈与偏航驱动装置的齿轮之间的齿侧间隙过大10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部5.4 偏航限位开关故障缘由联接螺栓松动 异物侵入 连电缆损坏 磨损10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部5.5 润滑油渗漏缘由偏航齿轮箱油位计管路连接接头是松动或损坏密封件损坏10/31/202210/31/2022华锐风电售后服务部华锐风电售后服务部