盖斯林限公司:低速联轴节负荷的效果以及风力传动系统的动力学
能见APP讯:10月19日-21日,2016年北京国际风能大会暨展览会在中国国际展览中心召开。20日下午,盖斯林格有限公司销售经理Alexander Kari在“供应链技术创新与合作”分论坛上作了主题发言,分享的主题是,低速联轴节负荷的效果以及风力传动系统的动力学。
以下为发言全文:
Alexander Kari:大家下午好,我很荣幸来参加北京风能大会,并且给大家做一个演讲,我的演讲话题就是低速联轴节负荷的效果以及风力传动系统的动力学。我在开始之前,给大家说一下(英文)还有其他的教授,我们都是阿克大学专业工作,我们的这一个演讲分为三个部分。
第一个部分是公司介绍,以及风机的可靠性,以及我们自己的产品。最重要的就是我们的这一个动态模型。我们的这一个目的就是希望将我们的这一个低速联轴节负荷进行一个量化的展示,它说到负荷和动态展示。最后一个就是简短的总结。
该盖斯林格公司已经有了60年的工作历史,我们做的仿真器和弹性耦合性,我们是一个家族企业。但是我们在全世界有60个国家有分公司,我们这一个人口大概是700人,我们收入营业额大概是1亿欧元。我们其中收入10%是投入研发费用。说到我们的市场还有包括我们的海洋生态系统,以及风力传统系统等等,说到它这一个风机的可靠性方面,我们有很多的原因,当然最主要的还包括故障率等等。
说到美国的国家尤其是系统方面,我们在风机可靠性方面进行了大量的研发工作,这里还有关于研发高速的风机传动系统有了很大的要求,这是一个动态的转子还有一个转动箱,当然还有我们的制造和制造相关方面。我们不仅仅有三个方面,实际上还有四个层级的扩伸,而且我们传统四个有五个,我们这一个风力传动系统使得确保我们变速箱的可靠性,在这里给大家做一个推荐,第一个传统系统,我们可以在我们的这一个变速箱里面的,要进行工作,所以现在我们就需要确保我们这一个现在的变速箱它的可靠性很强。但是我们怎么样达到?从理论上非常简单,我们这一个弹性的数量是这样子,我们就有一个弹性的安装。但是另外一个问题就是,10MW的量,所以我们这一个耦合必须使用是非常中等这一个成本非常高,而且这一个需要终身的维修,这就是说到我们的风机,2.5米的直径它有8兆瓦的风机能量,当然还有16MW牛这样的承受力。
现在最常见的耦合就是是一个轻量极的设备,这实际上是一个风机中比较新的技术,我们只需要安装一个比较轻质这样一个风机、发动机才是变速箱总体的运转了变成了轻,我们这里进行设计轻质,而且能够抗疲劳,不需维护这样一个负荷,所以我们将我们这一个技术,把它进行了转化,转化成了我们的风子的技术。
回这到一个幻灯片,当我们在第一个产品能够安装出来是在2014年所以现在2年半,到去年年底的时候,它已经形成了60个MW耦合,所以它是一个动态的行为。这是一个新的风机,当然新的风机并没有这样一个耦合装置,所以它是一个有多层次的一种解决方式,所以我们就是在和(英文)大学一起合作研发,我们选择了6兆瓦这样子一个模拟器。这是有4点这样子一个扩伸、悬挂,所以这样子就可以安装弹性的救深器。但是这一个耦合模型的话,我们进行直接的联动。
当然我们还有实际不同受到外界的影响比如说抗腐蚀、抗摔的影响,这说到三个案例,第一个就是负荷的设计就是60到70这样一个范围区间。另外当然我们还要看到了这是一个川流的情况。还有陆上和海上的情况。这就是负荷和重量的分布情况。当然右上角是下雨造成的影响,最后还有一个特殊的情况,比如说有一些突然的情况,比如说在墨西哥有一个风机就突然出现了故障,我要削减它的负载,在这里我给大家说的变桨情况,还有变速箱的情况,当然还有扭矩这样的情况,还有偏航的影响。
我们在这里有变桨的举例,当然比作这个杆的情况会比较高一些,大家可以看到纯的负载是1000MW,这就是我扭矩的一个顺滑的过滤情况。这就是第三个和第四个的扭矩的发生情况,实际上我们可以通过这一个耦合工作,使第三、第四作用减少。
最后一个就是OGD分布情况,第一个就是耦合模型,还有就是看看我们的下雨情况造成的影响,大家看到右下角有这样子的一个情况,大家可以看到耦合情况下数值大概只有在振动情况下这一些数值也在高的振动情况下。它的耦合作用影响不大,右上角写的是第九到第十个比例的影响。当然我们还有很多的风机故障情况,大家可以看到这里有很多的振动。那大家也可以看到这一个振动装置,可以很平滑的将它的扭矩展示出来。现在说了推力,这一边加上推力,这是一个模拟形式,它有一个非常平滑的负载的传递。
说到我们的风场,大家可以看到只有在这一个耦合情况下,只有一些负载的被转化了。所以我们在这里有很多的延续性的问题产生在里面。下面就是墨西哥的例子,大家可以看到这里有很多的振动,所以它的动态性特别高。所以它的这一个转化,这是在零左右的转化,这是最后一个负荷的例子,这一张图上我们可以看到,这负荷几乎为零,所以这就是没有川流的情况,可以看到动态情况非常大,这耦合情况系只有一个负载良。所以在这一个对照组里面,它是一个零的载核,所以我们就可以通过这样子的预耦合的情况,我们就可以在那之后产生了这样的一个情况,所以我们整个系统就可以降低它的振动性,所以就是预耦合情况,但是它的力量非常小,这里就改变了这情况,实际上在耦合情况下表现非常好,有一些小点的情况。那在对照组的时候,装载比较大的时候它的表现也非常好。
实际上这耦合也是非常有帮助作用的。如果没有耦合的话,它的变速箱的和轴承之间的间隙可能是比较大。所以我们因为有这样的间隙,我们可以通过耦合数解决它们之间共振的问题。
最后是两个不同的模式,这是Moment,大家可以看到动态的振动情况。在这一个对照组里面,他们的这一个力量能够很平滑的,在这耦合状态中能够平滑的传递过去。那在我演讲结束的时候,我想给大家做总结一下。
首先这一个扭矩可以很大程度上影响了可靠性,低速的变速箱解决变速箱外面的问题,它能够避免负载再加。另外负荷的耦合是一个非常好的解决方式,因为它是重量轻,而且它的能够抵御疲劳维护,无扭矩可以减少它的情况。它的动态情况能够极大的进行这一个对比,另外它能够消除发电机他们之间的误对这样的情况。最后一个就是在中国市场它是非常重要的,因为我们有很多直驱的风机,我们有这样的变速箱,因为我们是第一个风机变速箱。首先这一个目的就是减少缝隙,因为有这样一个风把它传到了发动机上,但是它可以减少干扰度,但是它需要提交它这一个成本,而且提高它的可靠度。
第二个我们的耦合联轴它可以减少一些电阻力,也就是意味着我们先有的所有问题。从这一个发电机到轴承产生所有的能力都是可以被避免,另外还说这到一个雷击的影响。因为我们所有的雷击产生的影响它可以避免的。所以可以保护我们的风机。虽然我们还没有做成直驱风机的联轴装置,但是我非常期待做成第一个工作, 这是我们公司的做的模型,左边是对照模型右边是一个操作模型,大家可以看到传动装置、传动系统。很保险我们这里没有这样子一个视频,因为本来视频它会是一个动态给大家显示一下看看工作原理。刚刚我在那边的时候还能够看到动态显示,但是现在没办法显示出来,很抱歉,非常感谢。