風力發(fā)電機組 偏航系統(tǒng) 第1部分：技術(shù)條件（JB/T 10425.1-2004）

　　1范圍

　　本部分規(guī)定了并網(wǎng)型風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)的主要型式、基本參數(shù)、技術(shù)要求、檢驗項目與規(guī)則、標志和包裝運輸?shù)然疽蟆?/p>

　　本部分適用于水平軸式并網(wǎng)型風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)。

　　2規(guī)范性引用文件

　　下列文件中的條款通過JB/T 10425的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改善單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據(jù)本部分達成

　　協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本部分。

　　GB/T 1228鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓(GB/T 1228-1991，neq ISO 7412：1984)

　　GB/T 1229鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角螺母(GB/T 1229-1991，neq ISO 4775：1984)

　　GB/T 1230鋼結(jié)構(gòu)用高強度墊圈(GB/T 1230-1991，neq ISO 7416：1984)

　　GB/T 1239.4熱卷圓柱螺旋彈簧技術(shù)條件

　　GB/T 1972碟形彈簧

　　GB/T 2900.53電工術(shù)語風力發(fā)電機組(GB/T 2900.53-2001，idt IEC 60050-415：1999)

　　GB/T 3480漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法(GB /F3480-1997，eqv ISO 6336-1^6336-3：1996)

　　GB/T 6391滾動軸承額定動載荷和額定壽命(GB/T 6391-1995，idt ISO 281：1990)

　　GB/T 6413漸開線圓柱齒輪膠合承載能力計算方法(GB/T 6413-1986，eqv ISO/DP6336-4)

　　GB/T 13384機電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件

　　GB 18451.1風力發(fā)電機組安全要求(GB 18451.1-2001，idt IEC 61400-1：1999)

　　JB/T 2300-1999回轉(zhuǎn)支承

　　JB/T 3063燒結(jié)金屬摩擦材料技術(shù)條件

　　JB/T 10300-2001風力發(fā)電機組設(shè)計要求

　　JB/T 10425.2風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)第2部分：試驗方法

　　3術(shù)語和定義

　　GB/T 2900.53中確立的以及下列術(shù)語和定義適用于本部分。

　　3.1

　　主動偏航active yaw

　　采用電力或液壓拖動完成對風動作的偏航方式。

　　3.2

　　被動偏航passive yaw

　　依靠風力通過相關(guān)機構(gòu)完成對風動作的偏航方式。常見的有尾舵、舵輪和下風向自動對風三種。

　　3.3

　　偏航驅(qū)動yaw drive

　　風力發(fā)電機組主動偏航系統(tǒng)中偏航動作的驅(qū)動組件，通常包括電動機或液壓馬達、減速器和驅(qū)動齒輪等。

　　3.4

　　解纜cable-unwinding

　　解除由于偏航造成的電纜扭絞的操作和動作(一般采用反向偏航的方法)。

　　4技術(shù)要求

　　4.1偏航系統(tǒng)技術(shù)要求

　　4.1.1一般要求

　　偏行系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求：

　　a)風力發(fā)電初組偏航系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合本部分的要求應(yīng)按經(jīng)規(guī)定程序批準的圖樣及設(shè)計文件制造：

　　b)偏航系統(tǒng)應(yīng)符合GB 18451.1的有關(guān)規(guī)定，且應(yīng)采用失效安全設(shè)計；

　　C對重要控制功能，如電纜扭紋檢測和解纜等，為保證安全，應(yīng)采取冗余設(shè)計；

　　d)各零部件的安裝應(yīng)符合其安裝使用說明書或相關(guān)標準的規(guī)定.

　　4.1.2工作環(huán)境溫度

　　常溫型：-20℃~+50℃；

　　低溫型：-30℃~+50℃。

　　4.1.3質(zhì)量偏差

　　實際質(zhì)量與設(shè)計值偏差不得超過3%。

　　4.1.4結(jié)構(gòu)形式

　　并網(wǎng)型風力發(fā)電機組，宜采用主動偏航系統(tǒng)：并網(wǎng)型風力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)應(yīng)采用齒輪驅(qū)動形式：齒輪驅(qū)動形式的偏航系統(tǒng)應(yīng)由偏航軸承、偏航齒輪及減速裝置和驅(qū)動電動機(或液壓馬達)及偏航制動器組成。機艙偏航由驅(qū)動電動機或液壓馬達驅(qū)動，驅(qū)動力由偏航軸承傳至塔體。

　　4.1.5解纜和扭纜保護

　　偏航動作可能會導致機艙和塔架之間的連接電纜扭絞，應(yīng)采用與方向有關(guān)的計數(shù)裝置或類似程序?qū)﹄娎|的扭絞程度進行測量。

　　對于主動偏航系統(tǒng)，在達到規(guī)定的扭紋角度前應(yīng)觸發(fā)解纜動作：偏航系統(tǒng)應(yīng)具有扭纜保護功能。

　　4.1.6偏航轉(zhuǎn)速

　　對于并網(wǎng)型風力發(fā)電機組，為避免風輪軸和葉片軸產(chǎn)生過大陀螺力矩，偏航轉(zhuǎn)速值應(yīng)通過系統(tǒng)力學分析確定。推薦轉(zhuǎn)速值見表1。

　　4.1.7偏航阻尼

　　偏航過程中，應(yīng)有合適的阻尼力矩，以保證偏航平穩(wěn)、定位準確。

　　4.1.8方位檢測

　　風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有地理方位檢測裝置。

　　4.2主要零部件技術(shù)要求

　　4.2.，偏航軸承

　　4.2.1.1結(jié)構(gòu)形式

　　偏航齒圈的偏航軸承內(nèi)外圈分別與機艙和塔架用螺栓聯(lián)接。

　　輪齒可采用內(nèi)齒或外齒型式：

　　a)外齒型式

　　輪齒位于偏航軸承外圈，加工制造裝配相對簡單；

　　b)內(nèi)齒型式

　　輪齒位于偏航軸承內(nèi)圈，內(nèi)齒嚙合與受力效果較好。

　　4.2.1.2偏航軸承設(shè)計計算

　　4.2.1.2，齒輪輪齒強度計算

　　計算方法參照GB/T 3480和GB/T 6413進行。

　　4.2.1.2.2軸承設(shè)計計算

　　計算方法參照JB/T 2300和GB/T 6391進行。

　　4.2.1.3潤滑

　　偏航軸承應(yīng)使用制造商推薦的潤滑劑和潤滑油。軸承應(yīng)密封，以保證相鄰組件間的運動不會產(chǎn)生有害的影響。

　　4.2.1.4偏航軸承零件的要求

　　參見JB/T 2300-1999第5章。

　　4.2.2偏航驅(qū)動

　　4.2.2.1偏行驅(qū)動的結(jié)構(gòu)形式分為：

　　a)電動機驅(qū)動

　　偏航齒輪由偏航驅(qū)動電動機通過減速器驅(qū)動；

　　b)液壓驅(qū)動

　　偏航齒輪由液壓馬達通過減速器驅(qū)動。

　　4.2.2.2偏航驅(qū)動的選型和設(shè)計：

　　偏航驅(qū)動電動機、液壓馬達、減速器可根據(jù)需要進行選型和設(shè)計，但應(yīng)符合國家相關(guān)標準，并不得與風力發(fā)電機組其他子系統(tǒng)發(fā)生干涉。

　　4.2.2.3偏航電動機應(yīng)采用三相交流電動機，防護等級不低于IP54o

　　4.2.2.4偏航減速器可采用行星減速器或蝸輪蝸桿、行星減速器串聯(lián)減速。

　　4.2.2.5偏航驅(qū)動要求起動平穩(wěn)，轉(zhuǎn)動速度均勻，無振動現(xiàn)象。

　　4.2.3偏航制動器

　　4.2.3.1結(jié)構(gòu)形式

　　偏航制動器應(yīng)采用鉗盤式制動器?？蛇x如下形式：

　　a)常閉式鉗盤制動器

　　制動器采用彈簧夾緊，電力或液壓拖動松閘來實現(xiàn)阻尼偏航和失效安全。

　　b)常開式鉗盤制動器

　　制動器應(yīng)采用制動期間高壓夾緊、偏航期間低壓夾緊的形式實現(xiàn)阻尼偏航。采用此種形式時，偏航傳動鏈中應(yīng)有自鎖環(huán)節(jié)。

　　4.2.3.2強度計算

　　偏航制動器設(shè)計計算按JB/T 10300偏航制動器部分進行。

　　4.2.3.3制動鉗

　　制動鉗由制動鉗體和制動襯塊組成。對于并網(wǎng)型風力發(fā)電機組，制動鉗數(shù)量不得少于2個。

　　制動鉗體應(yīng)采用高強度螺栓，用足夠的力矩固定于機架上。

　　制動襯塊應(yīng)由專用摩擦材料制成。摩擦材料技術(shù)要求參見JB/T 3063。

　　4.2.3.4制動盤

　　制動盤一般為環(huán)狀，通常位于塔架或塔架與機艙的適配器上，并應(yīng)滿足：

　　a)制動盤材料應(yīng)具有足夠的強度、剛度和一定的韌性：如采用焊接聯(lián)接，還應(yīng)具有較好的可焊性；

　　b)制動盤的聯(lián)接、固定應(yīng)牢固、可靠，在壽命期內(nèi)不得出現(xiàn)疲勞破壞；

　　c)制動盤表面粗糙度應(yīng)達到Ra=3.2μm。

　　4.2.3.5制動彈簧

　　應(yīng)符合GB/T 1239.4或GB/T 1972的規(guī)定。

　　4.2.3.6制動器性能要求

　　制動器性能應(yīng)滿足：

　　a)額定制動力矩值不應(yīng)小于設(shè)計值；

　　b)在偏航過程中，阻尼力矩應(yīng)保持穩(wěn)定，與設(shè)計值偏差小于5%；

　　c)制動過程中不應(yīng)有異常噪聲。

　　4.2.3.7制動器精度要求

　　制動器精度應(yīng)滿足：

　　a)制動器與機架的裝配面的表面粗糙度應(yīng)達到Ra=3.2μm標準；

　　b)制動襯墊周邊與制動鉗體的裝配間隙在任意處應(yīng)不大于0.5min。

　　4.2.4扭栓聯(lián)接

　　所有的聯(lián)接螺栓應(yīng)進行極限載荷和疲勞載荷強度計算，計算采用的材料數(shù)據(jù)按國家有關(guān)標準選取所有鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓、螺母和墊圈應(yīng)分別符合GB/T 1228、GB/T 1229和GB/T 1230的規(guī)定。

　　4.2.5表面處理

　　各零部件的表面處理應(yīng)能適應(yīng)風力發(fā)電機組的工作環(huán)境要求。

　　4.3液壓系統(tǒng)

　　液壓系統(tǒng)應(yīng)滿足如下要求：

　　a)液壓管路應(yīng)采用無縫鋼管制成，柔性管路連接部分要求采用合適的高壓軟管制成。螺接管路連接組件應(yīng)通過試驗表明能保證所要求的密封和承受工作中出現(xiàn)的動載荷；

　　b)液壓元件的設(shè)計、選型和布置應(yīng)符合液壓系統(tǒng)有關(guān)規(guī)定的要求；

　　c)液壓系統(tǒng)管路應(yīng)保持清潔，并具有良好的抗氧化性能；

　　d)液壓系統(tǒng)應(yīng)密封良好，無滲漏現(xiàn)象。

　　5檢驗項目與規(guī)則

　　5.1外觀檢驗

　　偏航系統(tǒng)應(yīng)安裝、聯(lián)接正確，符合圖樣工藝和技術(shù)標準規(guī)定：要求表面清潔，不得有污物、銹蝕和損傷。加工面不得有飛邊、毛刺、砂眼、焊斑、氧化皮等缺陷。要求焊縫均勻，不得有裂紋、氣泡、夾渣、咬肉等現(xiàn)象。

　　5.2地理方位檢測裝置的標定

　　地理方位檢測裝置應(yīng)在風力發(fā)電機組調(diào)試階段進行標定，要求誤差小于5°。

　　5.3偏航動作測試

　　要求正反向轉(zhuǎn)動均勻平穩(wěn)，不得有異常噪聲或振動。

　　5.4偏航轉(zhuǎn)速測試

　　要求實際平均轉(zhuǎn)速與設(shè)計額定值偏差不超過50%。

　　5.5偏航定位精度測試

　　要求動作完成后。風輪軸線與風向偏差的最大值不大于5°。

　　5.6偏航阻尼測試

　　要求實際總阻尼力矩與設(shè)計額定值偏差不超過5%。

　　5.7偏航制動力矩測試

　　要求實際總制動力矩值不小于設(shè)計額定值。

　　5.8解纜動作測試

　　分別對初期解纜、終極解纜和扭纜保護進行測試，要求動作準確可靠，不得有誤動作。

　　5.9測試方法

　　按照JB/T 10425.2進行

　　5.10判定準則

　　偏航系統(tǒng)規(guī)定的檢測項目要求100%進行，對于不合規(guī)定要求的檢驗項目，需對被測機組的偏航系統(tǒng)進行調(diào)試，直至測試項目符合本標準的規(guī)定要求；若調(diào)試后仍不滿足規(guī)定要求，則判為不合格。

　　6標志

　　偏航系統(tǒng)的主要部件應(yīng)者出廠銘牌，一般應(yīng)包括：

　　a)制造商名稱和注冊商標；

　　b)產(chǎn)品名稱和型號；

　　c)出廠編號；

　　d)制造日期；

　　e)執(zhí)行標準號。

　　其余在各組成元件的適當位置均應(yīng)做出與設(shè)計和制造代碼相應(yīng)的永久標志。

　　7包裝運輸

　　按GB/T 13384的規(guī)定執(zhí)行。

　　8質(zhì)量保證

　　制造廠家應(yīng)保證所供應(yīng)的偏航系統(tǒng)的零部件在用戶妥善保管和正確使用的條件下，從使用之日起24個月內(nèi)能正常工作，否則制造商應(yīng)無償給予修理或更換。