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风电设备表面处理解决的整体方案

2012-07-16 15:23
林契于宸
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  风电设备表面处理解决的整体方案。

  众所周知,在全球能源短缺和环保要求的压力下,风能作为一种可再生的清洁能源正日益得到世界各国政府的重视和快速发展,近年来,更是发展迅猛。

  目前国际上风电工业发展快速的国家主要集中在丹麦、德国、西班牙、美国和印度等,虽然我国作为一个风能资源丰富的国家,近年来来也得到良好发展,但风电设备制造水平,特别是如叶片、变速齿轮箱、发电机等核心部件上,无论在技术或是产品质量上仍与国外制造上存在差距。另外,随着风电技术的进步和规模效应,目前的风电设备正从千瓦级朝着兆瓦级(甚至多瓦级)发展,应用也逐渐从陆地朝着近海领域发展,因此风电设备的大型化、高可靠度、超长寿命、耐腐蚀性、低维修需求就成为一种技术挑战。致力于为民族工业发展助力的上海朗现机电,凭借其全方位的表面处理系统解决方案和技术经验,多年来一直与全球著名的风机制造厂和各配套商积极合作,不断开发出新的工艺技术,成为世界风能工业发展的有力推手。上海朗现公司用于风电设备表面处理的整体解决方案包括:

  风机叶片。

  风机涡轮长期处于振动风力即振动应力作用下,特别是位于紊流风场气候环境下。旋转叶片在这种周期性外力作用下发生强迫振动这种振动有时是突发的,在极短时间内共振引起裂纹出现,振动应力极大,破坏力强,从而产生裂纹直至断裂。另外由叶片自身的振动以及相邻叶片自身振动相互干扰而形成的的破坏力也会造成叶片表面裂纹形成和扩展成断裂。风机在运转过程中,如有高速物体撞击叶片,也容易出现裂纹。所以在设计风机叶片时,必须充分考虑到风力强度、动力模式,最重要是旋转叶片的金属抗疲劳属性。

  目前,解决风机叶片金属疲劳问题的最经济、有效的办法是表面加高强化。通过在叶片表面引入一个残余压应力,抵消或克服其存在的破坏性的交变拉应力,以此提高叶片抗疲劳强度,从而保证甚至延长预期的风机之使用寿命。

  上海朗现公司的WS焊机以修复风机叶片的其高度柔性、精确度和可重复性著称。适合使用不同的介质,以取得要求的强化强度、覆盖率等工艺标准。另外,WS焊机数字化控制,灵活的操作,多种焊补方式的组合,低廉的修补成本著称。

  风电齿轮箱

  随着风电涡轮越来越大,齿轮箱也越来越复杂。由于齿轮失效造成设备停机的损失,变得更代价昂贵。风电涡轮自安装以后,就开始处于预期的高载荷应力作用下。这时,在增速器齿轮和轴承表面产生的高接触性应力将形成细微裂纹、凹陷、划伤、和其他不可恢复的磨损。

  风力发电机设备对齿轮箱要求很高:体积小、重量轻、可靠性高、寿命长、维修方便等。对齿轮箱中齿轮出现的故障,国内外的观察结果或报告都较为一致,即发生最多的仍为齿面的损坏,从应用初期的微点烛,到逐步扩展的大面积点烛,剥落或磨损。众多研究及观察表明,微点烛主要发生于低速级,其它级则很少发生。其原因一般认为是和风电齿轮箱的工作状态如速度及载荷变化频繁有关,此外齿面的粗糙度对微点烛的产生有直接影响。

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