風電機組發(fā)電機對中重要性與對中原理及運用研究

趙陽

摘 要：風力發(fā)電機機組連軸系統(tǒng)在實際運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)偏轉的情況，從而導致裝置部件扭曲、開裂、磨損等問題，給風電機機組運行的穩(wěn)定性帶來十分不利的影響。本文圍繞發(fā)電機對中的重要性及對中技術應用進行了探討，旨在確保風電機組運行的安全性和穩(wěn)定性，降低事故發(fā)生率，提高生產(chǎn)效益。

關鍵詞：風電機機組;發(fā)電機對中

1、引言

風電機組在使用的過程中因剛性膜片聯(lián)軸器與發(fā)電機組主齒輪箱輸出軸以及發(fā)電機輸入軸相連接，因此發(fā)電機組設備對中一旦出現(xiàn)問題極容易引起部件的磨損、扭曲及斷裂現(xiàn)象，繼而引發(fā)生產(chǎn)安全事故，十分不利于風電場安全高效生產(chǎn)運行。為了降低或避免發(fā)電機組設備中軸連接位置發(fā)生偏轉，提高風電機組運行的穩(wěn)定性，必須做好發(fā)電機對中工作。

2、風電機組發(fā)電機對中重要性

從實際價值來看，風電機組發(fā)電機對中的作用主要體現(xiàn)在兩方面：一方面，通過風電機組發(fā)電機對中能夠確保連軸器及兩端設備中軸在一條直線上，減少聯(lián)軸器運行中的偏轉，降低設備及部件的扭曲磨損現(xiàn)象，避免出現(xiàn)設備故障，從而有效延長設備使用壽命。另一方面，通過風電機組發(fā)電機對中能夠避免因設備偏轉而導致的機組運行故障，確保在更短的時間內(nèi)完成機組發(fā)電指標，完成風電場的生產(chǎn)效益目標。

3、風電機組發(fā)電機對中原理

風電機組發(fā)電機的實際運行中，對中會因為聯(lián)軸器的安裝情況而出現(xiàn)以下幾種狀態(tài)，對不同狀態(tài)采取的對中策略也有差異。

理想的對中情況：一般滿足兩個條件時可視為理想的對中狀態(tài)，一個條件是齒箱聯(lián)軸器端面和發(fā)電機側聯(lián)軸器端面保持平行，另一個條件是齒箱聯(lián)軸器和發(fā)電機側聯(lián)軸器的軸線位于同一條直線上。

理想對中狀態(tài)時，α1=α2，γ1=γ2。

在實際機組運行過程中，理想對中情況出現(xiàn)的可能性較小。出現(xiàn)較多的情況包括以下幾種：

一是齒箱聯(lián)軸器端面和發(fā)電機側聯(lián)軸器端面保持平行，但兩個聯(lián)軸器的軸線不在同一條直線上。此時，α1=α2，γ1≠γ2。

二是齒箱聯(lián)軸器端面和發(fā)電機側聯(lián)軸器端面不平行，兩個聯(lián)軸器軸線不在同一條直線上，軸線相交在聯(lián)軸器中心位置，兩軸線存在角度位移。此時，α1≠α2，γ1=γ2。

三是齒箱聯(lián)軸器端面和發(fā)電機側聯(lián)軸器端面不平行，兩個聯(lián)軸器軸線不在同一條直線上，兩軸線相交點不在聯(lián)軸器中心位置。此時，α1≠α2，γ1≠γ2。

上述三種非理想狀態(tài)，以第三種最為常見。

4、風電機組發(fā)電機對中運用

風電機組發(fā)電機對中的原理是將實際運行情況調(diào)整到理想的對中狀態(tài)，即齒箱聯(lián)軸器端面和發(fā)電機側聯(lián)軸器端面保持平行，并且齒箱聯(lián)軸器和發(fā)電機側聯(lián)軸器的軸線位于同一條直線上。在設備初次安裝時進行對中，技術人員應嚴格包裝對中精讀，將聯(lián)軸器端面以及軸線高度之間的相對位移控制在可接受范圍內(nèi)，對中誤差應符合安裝工藝要求。一旦發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器對中誤差超過可接受范圍應及時對聯(lián)軸器兩端設備進行位移調(diào)整。通常確定聯(lián)軸器一端的齒輪箱不動，調(diào)整聯(lián)軸器另一端發(fā)電機側設備。

發(fā)電機對中的應用方法有多種，無論哪一種都需要先進行粗調(diào)、再進行細調(diào)。粗調(diào)是對聯(lián)軸器兩端偏轉的情況進行測量，根據(jù)軸向偏差應達到的理論范圍來調(diào)整發(fā)電機側設備的高度。細調(diào)的步驟包括：先使齒箱聯(lián)軸器和發(fā)電機側聯(lián)軸器的軸線相交在聯(lián)軸器的中心位置，然后調(diào)整齒箱聯(lián)軸器端面和發(fā)電機側聯(lián)軸器端面使兩個端面保持平行，并且使兩個聯(lián)軸器的軸線在同一條直線上。

直尺對中法：在齒箱聯(lián)軸器端面和發(fā)電機側聯(lián)軸器端面上取軸向方向上的兩個對稱點，然后用直尺測量兩個對稱點之間的距離，如α1，α2;取徑向方向上的四個點，四點之間兩兩對稱，然后用直尺測量四個點與固定平面之間的距離，如其中的兩個點γ1，γ2。直尺測量后得到聯(lián)軸器軸向偏轉位移、徑向偏轉位移以及偏轉角度。在實際的對中應用中，直尺法較為簡單，但是測量準確度低，誤差較大，因此大多應用于發(fā)電機對中的粗調(diào)環(huán)節(jié)，使聯(lián)軸器軸向偏差調(diào)整到誤差更小的范圍內(nèi)。

雙表對中法：采用千分表對聯(lián)軸器端面和徑向數(shù)據(jù)進行測量，確定聯(lián)軸器偏轉位移和角度，從而做出適應性調(diào)整。以聯(lián)軸器一端的齒輪箱為參照基準，在聯(lián)軸器上安裝夾具和千分表，使千分表的觸頭指向發(fā)電機側聯(lián)軸器端面和外圓，分別測量發(fā)電機側聯(lián)軸器端面和外圓四個點（上下左右）處的軸向數(shù)據(jù)和徑向數(shù)據(jù)。

三表對中法：與上述雙表對中法的區(qū)別在于，三表對中法是在端面上使用兩個軸對稱的千分表，通過與軸中心對稱的兩個千分表來消除雙表對中法應用過程中軸向竄動對聯(lián)軸器端面測量數(shù)據(jù)的干擾影響。

激光對中法：該方法是近年來應用越來越普遍的一種對中方法，利用激光發(fā)射裝置和接收裝置來代替千分表，通過發(fā)射器產(chǎn)生的激光束打在激光接收感應器上，產(chǎn)生的光斑對應能量信號。在聯(lián)軸器發(fā)生偏轉時，光斑位移和能量信號隨之發(fā)生變化。根據(jù)光斑的位移情況能夠得到聯(lián)軸器軸向徑向及角度位移情況，從而對發(fā)電機聯(lián)軸器兩端進行偏差調(diào)整。

5、結語

總而言之，風電機發(fā)電機組對中對于風電場運行的安全性、經(jīng)濟性有著密切的影響。風電企業(yè)及管理人員必須重視風電機組發(fā)電機的對中工作，采取科學妥善的技術策略，為風電機組生產(chǎn)穩(wěn)定高效運行。

參考文獻

[1] 論某型燃氣輪機發(fā)電機組的軸系對中，趙博天，《科學與信息化》，2019（017）

[2] 風力發(fā)電機組轉子不對中故障診斷，隆軍，吳金強，《噪聲與振動控制》，2013（03）