工作环境:
风力发电机的工作环境较为恶劣,从我国当前的风能资源分布来看,中国现有的和即将进行风能开发的地域,大致都处于沿海、山区和中国的西北部。沿海环境异常潮湿,风机部件容易锈蚀或盐蚀,老化,还受到热带气旋影响;山区多有不稳定的沉降或上升气流,亦可能有因山谷环境造成的突发性强烈气流;西北部如新疆,冬夏温度差异大,也有地形原因形成的强突发性峡谷风等。这些对风机部件的耐蚀性能及耐冲击能力,都有很高的要求。
风力发电机组因为处于地面较高处,除了高速运转的传动系统,机组整体由于受风力影响振动,其发电机、齿轮箱、叶轮三部分的联接对中,由于各种原因,可能会造成一定偏差;这个偏差,就需要靠联轴器来进行调节。所以,在选择联轴器时,还应考虑联轴器的机械性能是否能够合理满足风机的功率、运转扭矩、动力机系数等。
荷载类别:
载荷类别主要是针对工作机的工作载荷的冲击、振动、正反转、制动、频繁启动等原因而形成不同类别的载荷;不同的联轴器对于荷载的承受能力不同。在风力发电机组中的联轴器所承受荷载,主要有:叶轮通过齿轮箱所传递的扭矩;齿轮箱与发电机自身的振动所产生的振幅;联轴器自身的重力;联轴器由于种种原因使其质心或惯性主轴与其旋转轴线不重合,在运转时还将产生不平衡离心惯性力、离心惯性偶力等多样力或力偶,这些力或力偶大的影响着联轴器的运行,是对联轴器进行选择时其重要的指标。
传动精度:
风力发电机内十字万向联轴器属于传递动力的轴系传动系统,对传动精度要求不高,但应避免选用非金属弹性元件弹性联轴器和可动元件之间有问隙的挠性联轴器,以免在高速旋转过程中,联轴器受到损坏。
所联两轴相对位移:
联轴器所联两轴由于制造误差、安装误差、轴受载而产生的变形、基座变形、轴承磨损、温度变化(热胀、冷缩)、部件之间的相对运动等多种因素而产生相对位移。在风力发电机中,还可能存在较长时间运行后,弹性支撑失效或是部分失效,风速跃迁导致风机振动,这个振动对发电机和齿轮箱的影响不同,发电机与齿轮箱的对中受到影响,其轴线将发生无法控制的位移。一般情况下,两轴相对化移是难以避免的,但不同工况条件下的轴系传动所产生的位移方向,即轴向(x)、径向(y)、角向(a)以及位移量的大小有所不同。
在风力发电机组中对弹性联轴器的基本要求为:
(1)强度高,承载能力大。由于风力发电机组的传动轴系有可能发生瞬时尖峰载荷,故要求联轴器的许用瞬时大转矩为许用长期转矩的三倍以上。
(2)弹性高,阻尼大,具有足够的减振能力。把冲击和振动产生的振幅降低到允许的范围内。
(3)具有足够的补偿性,满足工作时两轴发生位移的需要。
(4)工作可靠性能稳定,对具有橡胶弹性元件的联轴器还应具有耐热性、不易老化等特性。
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