Cutiile de viteze au o gamă largă de aplicații, cum ar fi în turbinele eoliene. Cutiile de viteze sunt o componentă mecanică importantă care este utilizată pe scară largă în turbinele eoliene. Funcția sa principală este de a transmite puterea generată de roata vântului sub acțiunea vântului către generator și de a-i face să obțină viteza corespunzătoare.
În general, viteza de rotație a roții eoliene este foarte mică, mult mai mică decât viteza de rotație necesară de către generator pentru a genera electricitate. Trebuie realizat prin efectul de creștere a vitezei perechii de viteze ale cutiei de viteze.
Introducere:
Cutia de viteze suportă forța de pe roata vântului și forța de reacție generată în timpul transmisiei de transmisie și trebuie să aibă o rigiditate suficientă pentru a rezista forței și cuplului, pentru a preveni deformarea și pentru a asigura calitatea transmisiei. Proiectarea corpului cutiei de viteze ar trebui să fie realizată în conformitate cu cerințele de dispunere a transmisiei puterii turbinei eoliene, condițiile de procesare și asamblare, precum și ușurința inspecției și întreținerii. Odată cu dezvoltarea rapidă continuă a industriei cutiei de viteze, din ce în ce mai multe industrii și companii diferite au folosit cutii de viteze și tot mai multe companii s-au dezvoltat și s-au dezvoltat în industria cutiei de viteze.
Cutia de viteze se bazează pe principiul modular de proiectare a structurii unității, care reduce foarte mult tipurile de piese și este potrivit pentru producția de masă și selecția flexibilă. Angrenajele conice spirale și angrenajele elicoidale ale reductorului sunt toate carburate și stinse cu oțel aliat de înaltă calitate. Duritatea suprafeței dinților este de până la 60 ± 2HRC, iar precizia de măcinare a suprafeței dintelui este de până la 5-6.
Rulmenții pieselor de transmisie sunt rulmenți de marcă bine cunoscuți sau rulmenți importați, iar garniturile sunt garnituri de ulei scheletate; structura cutiei de aspirație, suprafața mai mare a dulapului și ventilatorul mare; reduce creșterea temperaturii și zgomotul întregii mașini și îmbunătățește fiabilitatea funcționării, puterea de transmisie crește. Poate realiza arborele paralel, arborele cu unghi drept, cutia generală verticală și orizontală. Metodele de intrare includ flanșa de conectare a motorului și intrarea arborelui; arborele de ieșire poate fi ieșit în unghi drept sau orizontal, iar arborele solid și arborele gol, arborele de ieșire de tip flanșă sunt disponibile. Cutia de viteze poate îndeplini cerințele de instalare a spațiilor mici și poate fi furnizată și în funcție de nevoile clienților. Volumul său este cu 1/2 mai mic decât cel al reductorului de transmisie moale, greutatea se reduce la jumătate, durata de viață este mărită de 3 până la 4 ori, iar capacitatea de încărcare este mărită de 8 până la 10 ori. Utilizat pe scară largă în mașinile de tipărit și ambalat, echipamente de garaj tridimensionale, mașini de protecție a mediului, echipamente de transport, echipamente chimice, echipamente miniere metalurgice, echipamente electrice de fier și oțel, echipamente de amestecare, utilaje pentru construcția drumurilor, industria zahărului, generarea energiei eoliene, scări rulante și ascensoare, construcții navale, lumină Raport mare putere, viteză mare, cuplu ridicat, cum ar fi câmp industrial, câmp de fabricare a hârtiei, industria metalurgică, tratarea apelor uzate, industria materialelor de construcții, utilaje de ridicat, linie de transport, linie de asamblare etc. o performanță bună a costurilor și este propice potrivirii echipamentelor localizate.
efect:
Cutia de viteze are următoarele funcții:
1. Accelerarea și decelerarea este așa-numita cutie de viteze cu viteză variabilă.
2. Schimbați direcția transmisiei. De exemplu, putem folosi două angrenaje sectoriale pentru a transmite forța pe verticală către celălalt arbore rotativ.
3. Schimbați cuplul de rotație. În aceeași condiție de putere, cu cât viteza se rotește mai repede, cuplul este mai mic pe arbore și invers.
4. Funcția de ambreiaj: Putem atinge scopul de a separa motorul de sarcină prin separarea celor două trepte de viteză inițial. Cum ar fi ambreiajul de frână și așa mai departe.
5. Distribuția puterii. De exemplu, putem folosi un motor pentru a conduce mai mulți arbori sclavi printr-un arbore principal al cutiei de viteze, astfel încât să realizăm funcția unui motor care conduce mai multe sarcini.
Design:
În comparație cu alte cutii de viteze industriale, deoarece cutiile de viteze ale turbinei eoliene sunt instalate într-o nacelă îngustă de zeci de metri sau chiar mai mult de o sută de metri deasupra solului, volumul și greutatea lor afectează nacela, turnul, fundația, sarcina vântului, instalarea și întreținerea unitate. Costurile au un impact important, deci reducerea dimensiunii și greutății este deosebit de importantă. În același timp, datorită întreținerii incomode și a costurilor ridicate de întreținere, durata de viață a cutiei de viteze este de obicei de 20 de ani, iar cerințele de fiabilitate sunt extrem de aspre. Deoarece dimensiunea, greutatea și fiabilitatea sunt adesea o contradicție ireconciliabila, proiectarea și fabricarea cutiilor de viteze eoliene sunt adesea prinse într-o dilemă. În etapa generală de proiectare, sub premisa îndeplinirii cerințelor de fiabilitate și viață de lucru, schemele de transmisie ar trebui comparate și optimizate cu scopul dimensiunii și greutății minime; proiectarea structurală ar trebui să îndeplinească constrângerile de putere și spațiu de transmisie ca premisă și să încerce să ia în considerare structura simplă, funcționarea fiabilă și întreținerea convenabilă; calitatea produsului ar trebui asigurată în fiecare verigă a procesului de fabricație; starea de funcționare a cutiei de viteze (temperatura rulmentului, vibrațiile, temperatura uleiului, schimbarea calității etc.) trebuie monitorizată în timp real în timpul funcționării și întreținerea de rutină trebuie efectuată conform specificațiilor.
Deoarece viteza liniară a vârfului lamei nu poate fi prea mare, viteza nominală de intrare a cutiei de viteze scade treptat odată cu creșterea capacității mașinii, iar viteza nominală a unității peste MW nu depășește, în general, 20r / min. Pe de altă parte, viteza nominală a generatorului este, în general, de 1500 sau 1800 r / min, astfel încât raportul de viteză al cutiei de viteze de creștere a vitezei de putere eoliană pe scară largă este în general de aproximativ 75-100. Pentru a reduce volumul cutiei de viteze, cutiile de viteze eoliene de peste 500 kW folosesc de obicei o transmisie planetară divizată în putere; Structurile comune 500kw ～ 1000kw au două tipuri de arbore paralel + 1 planetă și 1 arbore paralel + 2 transmisie planetară. ; Cutiile de viteze Megawatt adoptă în cea mai mare parte structura arborelui paralel în 2 trepte + transmisia planetară în 1 etapă. Deoarece structura de transmisie planetară este relativ complicată, iar inelul de transmisie intern la scară largă este dificil de procesat și costul este ridicat, chiar dacă se adoptă transmisia planetară în 2 trepte, transmisia NW este cea mai comună formă.
Tehnologie de fabricație
Angrenajele exterioare ale cutiilor de viteze eoliene adoptă în general procesul de măcinare a angrenajului de stingere a carburării. Introducerea unui număr mare de mașini de rectificat cu angrenaj CNC de înaltă eficiență și precizie a făcut ca nivelul de finisare a angrenajelor străine din China să nu fie prea departe de țările străine și nu există nicio dificultate tehnică în atingerea nivelului 5 de precizie specificat în 19073 și 6006 standarde. Cu toate acestea, există încă un decalaj între China și tehnologiile avansate străine în ceea ce privește controlul deformării tratamentului termic, controlul eficient al adâncimii stratului, controlul măcinării și temperării suprafeței dinților și tehnologiei de modelare a dinților dințate.
Datorită dimensiunii mari a angrenajului inelar al cutiei de viteze eoliene și a cerințelor ridicate de precizie de prelucrare, tehnologia de fabricație a angrenajului intern al țării noastre este cu mult în urmă față de nivelul avansat internațional, care se reflectă în principal în prelucrarea angrenajelor interioare elicoidale. și controlul deformării tratamentului termic.
Precizia de prelucrare a cutiei, a suportului planetei, a arborelui de intrare și a altor piese structurale are o influență foarte importantă asupra calității de îngrășare a transmisiei angrenajului și asupra duratei de viață a rulmentului. Calitatea ansamblului determină, de asemenea, durata de viață și fiabilitatea cutiei de viteze eoliene. . În ceea ce privește precizia de prelucrare și asamblare a pieselor structurale, țara mea recunoaște că nivelul echipamentelor este cu mult în urma nivelului avansat al țărilor străine. Achiziționarea de cutii de viteze eoliene de înaltă calitate și fiabilitate, pe lângă tehnologia avansată de proiectare și suportul necesar echipamentelor de fabricație, este inseparabilă de controlul strict al calității în fiecare verigă a procesului de fabricație. Standardul 6006 prevede reglementări stricte și detaliate privind asigurarea calității cutiilor de viteze.
lubrifiant
Metodele de lubrifiere a cutiei de viteze utilizate în mod obișnuit includ ungerea cu ulei de angrenaje, ungerea cu unsoare semi-fluidă și ungerea cu lubrifiant solid. Pentru o etanșare mai bună, viteză mare, sarcină mare și performanțe bune de etanșare, puteți utiliza ulei pentru angrenaje pentru lubrifiere; pentru performanțe slabe de etanșare și viteză redusă, puteți folosi grăsime semi-fluidă pentru lubrifiere; pentru ocazii fără ulei sau ocazii cu temperatură ridicată, puteți utiliza două lubrifiere cu pulbere ultrafină cu sulfură de molibden.
Sistemul de lubrifiere al cutiei de viteze are o mare semnificație pentru funcționarea normală a cutiei de viteze. Cutii de viteze eoliene la scară largă trebuie să fie echipate cu un sistem de lubrifiere forțată fiabilă pentru a pulveriza lubrifierea pe zonele de îngrășare a angrenajelor și rulmenți. Lubrifierea insuficientă reprezintă mai mult de jumătate din cauzele defectării cutiei de viteze. Temperatura uleiului de ungere este legată de oboseala componentelor și de durata de viață a întregului sistem. În general, temperatura maximă a uleiului cutiei de viteze în timpul funcționării normale nu trebuie să depășească 80 ℃, iar diferența de temperatură între diferiți rulmenți nu trebuie să depășească 15 ℃. Când temperatura uleiului este mai mare de 65 ° C, sistemul de răcire începe să funcționeze; când temperatura uleiului este mai mică de 10 ° C, uleiul de ungere trebuie încălzit la o temperatură predeterminată înainte de pornire.
Vara, datorită faptului că turbinele eoliene sunt în plină putere pentru o lungă perioadă de timp, împreună cu lumina directă a soarelui la altitudine, etc., temperatura de funcționare a uleiului crește peste valoarea setată; în timp ce iarna în regiunea rece nord-estică, cea mai scăzută temperatură ajunge adesea sub -30 ℃, lubrifiere Uleiul de lubrifiere care curge în conductă nu este neted, angrenajele și rulmenții nu sunt suficient de lubrifiați, rezultând întreruperea la temperatură ridicată a cutiei de viteze, a suprafeței dinților uzura lagărului și temperatura scăzută vor crește, de asemenea, vâscozitatea uleiului cutiei de viteze, sarcina grea la pornirea pompei de ulei și supraîncărcarea motorului pompei de ulei.
Uleiul lubrifiant pentru cutie de viteze are un interval optim de temperatură pentru lucru. Se recomandă proiectarea unui sistem de gestionare termică a uleiului de lubrifiere pe sistemul de ungere a cutiei de viteze: atunci când temperatura depășește o anumită valoare, sistemul de răcire începe să funcționeze și când temperatura scade sub o anumită valoare, sistemul de încălzire începe să funcționeze, Întotdeauna controlați temperatura în intervalul optim. În plus, îmbunătățirea calității uleiului de ungere este, de asemenea, un aspect important al sistemului de ungere. Produsele lubrifiante trebuie să aibă o fluiditate excelentă la temperaturi scăzute și o stabilitate la temperaturi ridicate, iar cercetările privind uleiul lubrifiant performant trebuie întărite.
DESCRIERE
1. Accelerați și decelerați, care este adesea denumită o cutie de viteze cu viteză variabilă.
2. Schimbați direcția de transmisie, de exemplu, putem folosi două angrenaje sectoriale pentru a transmite forța către celălalt arbore rotativ pe verticală.
3. Schimbați cuplul de rotație. În aceeași condiție de putere, cu cât viteza se rotește mai repede, cuplul este mai mic pe arbore și invers.
4. Funcția ambreiajului: Putem separa motorul de sarcină prin separarea celor două angrenaje cu ochiuri originale, cum ar fi ambreiajul de frână.
5. Distribuția energiei electrice. De exemplu, putem folosi un motor pentru a conduce mai mulți arbori sclavi prin arborele principal al cutiei de viteze, astfel încât să realizăm funcția unui motor care conduce mai multe sarcini.
Tratamentul cu zgomot
Cutia de viteze este o componentă importantă utilizată pe scară largă în transmisia mecanică. Când o pereche de roți dințate se plasează, datorită erorii inevitabile a pasului și a profilului dinților, va apărea șoc de împletire în timpul funcționării și va apărea zgomot corespunzător frecvenței de împletire a treptelor de viteză. , Zgomotul de frecare apare și din cauza alunecării relative între suprafețele dinților. Deoarece treptele de viteză sunt părțile de bază ale transmisiei cutiei de viteze, reducerea zgomotului transmisiei este necesară pentru controlul zgomotului cutiei de viteze. În general, principalele cauze ale zgomotului sistemului de transmisie sunt următoarele:
1. Proiectarea uneltelor. Selectarea necorespunzătoare a parametrilor, suprapunerea prea mică, modificarea necorespunzătoare sau nicio modificare a profilului dinților, structura nerezonabilă a cutiei de viteze etc. În procesul de procesare a angrenajului, eroarea pasului de bază și eroarea profilului dinților sunt prea mari, jocul lateral al dinților este prea mare și suprafața rugozitatea este prea mare.
2. Tren de viteze și cutie de viteze. Ansamblul este excentric, precizia de contact este scăzută, paralelismul arborelui este slab, rigiditatea arborelui, rulmentului, suportul este insuficient, precizia de rotație a rulmentului nu este mare și jocul este necorespunzător.
3. Alt cuplu de intrare. Fluctuația cuplului de sarcină, vibrația de torsiune a sistemului de arbori, echilibrul motorului și a altor perechi de transmisie etc.
