風電齒輪箱主要故障形式及處理建議

苑立國 華電福新能源股份有限公司吉林分公司

一、風電齒輪箱維修標準快速判斷

對于箱體進行肉眼觀察，判斷是否存在著變形、裂紋等問題。如果發(fā)現(xiàn)，可以進行磁粉探傷，判斷裂紋延伸的具體情況。如果存在著局部微小裂紋，可以通過補焊方式來處理，而后進行退火去應力；如果存在著裂紋穿透箱體情況下，則意味著修復失敗。可以借助于相同型號的絲錐來進行箱體上的螺紋孔的檢查工作，在此基礎上進行螺紋規(guī)檢測，在此過程中應保障止端旋入不應超過兩周。要求控制好主軸軸承座孔偏載磨損深度在0.05mm～2mm單位，要求面積占孔壁在85%之下，往往都是通過離子熱噴涂或者補焊堆焊的方式，而后在進行機械化加工處理。針對箱體孔存在著拉劃傷、擠壓傷深度在超過2mm的情況下，或者面積占孔壁的10%以上，這就應該通過鑲套修復工藝。特別對于存在著嚴重磨損變形的情況，則不能修復而直接報廢處理。

二、風電齒輪箱維修的具體方法

（一）軸承孔放孔鑲套修復法

采用鑲套修復工藝技術則是能夠實現(xiàn)最大化的修補厚度的方案，主要是適用于軸承孔變形或磨損較嚴重的情況，一般情況下的變形量都在2mm范圍之上。但是，首先應從軸承孔的強度角度進行考慮，先進行變形處加工掉，然后考慮加工后孔的強度和剛度是否滿足要求。

1.放孔處理工藝。結合加工需要，實現(xiàn)軸承孔在經過鑲套處理，能實現(xiàn)直徑擴大到原孔徑再加上兩個套厚度。所謂的鑲套，則是進行滿足齒輪箱強度剛度的要求下，能夠實現(xiàn)將鋼套嵌入箱體孔，并利用有效方式進行固定的工藝技術。

2.在零件修復的過程中，箱體和所鑲鋼套機械加工則是最基本的內容，適用于較嚴重損傷的情況，能有效進行孔壁的加固處理，通過合理化的過盈量控制，將內襯套裝在孔內，保障滿足恢復原有尺寸。這種修復方式能夠體現(xiàn)出操作方便、工藝簡單且節(jié)省材料的特點，在諸多的零件孔系的修復中較為常用。一般來說，應結合實際來進行鑲套工件材料的優(yōu)選，箱體類零件材質為鑄鐵，這樣的情況下，鑲套材料經常采用45或40Gr鋼。

3.在進行箱體類零件修復過程中，利用放孔鑲套方法，大部分則是通過薄壁襯套的方式，則應結合實際來合理選擇有效的鑲套的過盈量。在進行鏜削原孔的處理過程中，則應重視設定箱體的定位基準為原孔未損傷部分和臺肩等內容。

4.具體進行套的過盈量的過程中，則應明確套的強度內容，在特定的條件下，應該保障符合實現(xiàn)鑲上去的套的性能要求。在這樣的背景下，如果出現(xiàn)盲目的進行過盈量的選擇，則會造成套壓環(huán)的失效問題。因此，關鍵工作則是進行過盈量的合理選擇。結合相關的軸和孔的公稱直徑，以及實踐工作經驗來明確軸、孔間的過盈量。比如，針對鑲套的壁厚來說，則應滿足能夠在3mm之上的要求。具體應用實際中，往往能控制在5mm～10mm范圍，同時，要求鏜削余量能夠在2mm之上。針對輕型配合的過盈量小于0.0025mm的情況下，往往適用于軸向力很小的情況。在這樣的情況下，在加大的力的作用下，則應開展相關的焊牢操作。

（二）軸承孔補焊堆焊修復法

1.球墨鑄鐵的焊接性

考慮到球墨鑄鐵的焊接性，其主要是涉及缺陷焊補或舊件修復等過程中。相比而言，球磨鑄鐵的焊接性比較差，往往具備比較高的焊接條件。所以，在進行焊接處理球墨鑄鐵接頭的情況下，往往難以實現(xiàn)相應要求的母材強度以及塑性的要求。

2.球墨鑄鐵電弧補焊

低碳鋼芯、強石墨化的鑄鐵焊條，并能結合實際情況來進行加入相應的球化劑或錫銅強化元素，以便能更在緩冷中實現(xiàn)石墨通過球狀析出，以便實現(xiàn)較好的力學性能，能實現(xiàn)在交、直流兩用的要求。在比較高的電弧溫度的作用下，存在著球化元素氧化、蒸發(fā)的問題，會造成焊縫的穩(wěn)定球化的困難性大幅度提升，難以實現(xiàn)預期的力學指標。在進行鋼芯石墨球化通用鑄鐵焊條補焊的過程中，可以將結合實際來講脫氧元素、孕育劑及少量的球化劑加入其中，這種焊條具有比較高的球化穩(wěn)定度，其中具備白口傾向低，較好的焊縫的塑性及抗裂性。針對剛性較小的情況來分析，主要是利用通過冷焊工藝補焊方式來處理面積較大情況，但是，為了實現(xiàn)比較好的焊縫力學性能，則是利用預熱或采用加熱減應區(qū)法來處理剛性比較大的情況。

3.補焊后修復

對于補焊后的箱體開展退火處理，則是能有效進行內應力的釋放。在進行處理之后，針對補焊后的軸承孔來看，已經不具備補焊后孔的圓心，為了進行相應的圓心恢復則應求助于其他措施手段。其中，最為簡單可行的方式就是結合與修復軸承孔同心的孔來進行加工處理，或者從圖紙中進行數控加工還原處理。

（三）其他修復技術

在開展其他方式的修復過程中，涉及電刷鍍、激光熔覆和熱噴涂等方式。其中，熱噴涂則是涉及等離子噴涂、火焰噴涂等方法，這些修復手段也較為成熟，能基本滿足工件表面的性能要求，但可能會造成成本有所增加。這就要求相關企業(yè)則應從整體上進行綜合考慮和選擇。

三、結束語

在今后的風電齒輪箱維修管理工作中，應該重視智能主動診斷的軟硬件開發(fā)工作，借助于信息技術的優(yōu)勢，加強人工智能、大數據技術的優(yōu)勢，從歷史數據出發(fā)，不斷加強監(jiān)控系統(tǒng)功能完善，實現(xiàn)軟硬件合理化配置，有效開展一系列的云診斷技術，全方位推動開發(fā)機器人移動的現(xiàn)場診斷技術，有效實現(xiàn)多種形式的提前報警工作，這樣方能表現(xiàn)出主動化運維的要求，更好地符合風電齒輪箱維修的發(fā)展。