風電機組主軸斷裂原因分析及預防措施

孫 星，高瑞林，塔米爾

（中廣核新能源投資（深圳）有限公司內蒙古分公司，內蒙古呼和浩特 010020）

0 引言

傳統的風力發電機組中，主軸是風輪的轉軸，支撐風輪并將風輪的扭矩傳遞給齒輪箱，將軸向推力、氣動彎矩傳遞給底座。作用在主軸的載荷除了與風輪傳來的外力有關外，還與風輪（主軸）的支撐形式及主軸支撐的相對位置有關[1]。隨著風電機組投運年限的增加，在早期投運或運行10 a以上的機組中，出現了主軸裂紋甚至斷軸事故。本文以某風電場發生的一起風電機組主軸斷裂事故為例，進行風電機組主軸斷裂原因分析及預防措施研究。

1 機組概況

發生主軸斷裂的風電機組為雙饋異步發電機組，額定容量850 kW，葉輪直徑52 m，額定轉速24.2 r/min，齒輪箱傳動速比62∶1。主軸采用獨立軸承支撐形式，通過前、后軸承支撐并安裝于機艙底盤。主軸內部為軸向通孔，變槳活塞和變槳連桿在內部連接，機組變槳方式為統一變槳，由變槳連桿與統一變槳機構驅動3個葉片同時進行變槳。

主軸的材料為34CrNiMo6，螺栓有效長度為750 mm，前軸承直徑320 mm，后軸承直徑300 mm，軸承件的距離822 mm，主軸全長1 730 mm。

2 事故原因分析

2.1 事故經過

某風電場1603號風機報轉速比較故障，機組故障停機。檢修人員到現場后發現風機輪轂與機艙不在同一水平線，葉片變形。登塔檢查發現，主軸在距與輪轂連接的法蘭40 cm處發生斷裂，因主軸結構為空心軸，其內部穿有變槳連桿，主軸斷裂后變槳連桿未折斷，輪轂通過變槳連桿支撐并懸掛于半空?！?br>