基于有限元的风力发电机底盘故障分析及改善方案

黄文怡，梁波，孙传宗

（1.黑龙江八一农垦大学工程学院，大庆 163319；2.大庆 龙江风电有限责任公司；3.沈阳工业大学）

风能是现今社会较为重要的一种可再生绿色能源，对于改善能源问题起着良好的作用。风力发电机组是风电场的重要设备，底盘、轴承座、偏航轴承齿轮等主要承载机构由于长期在极端载荷或循环载荷作用下，容易导致极限破坏、疲劳破坏等安全隐患。因此，对其进行故障分析及改善研究有着重要的意义[1]。

1 风力发电机组底盘故障分析

经由对1.5 MW 电变桨距型风力发电机组，检查了底盘，轴承座，偏航轴承齿轮等主要承力部件油漆表面和本体的外观，研究探讨了该机组出现故障破坏的原因，发现了机组主要承力部件可能存在的安全隐患。

经检查可以看到：

（1）轮毂油漆表面外观完好，叶根凸台和与主轴连接凸台等易发生应力集中位置处未见明显裂纹；

（2）主轴油漆表面较好，本体表面外观完好，前端大圆角处表面光滑，过渡均匀；

（3）底盘主体油漆表面外观较好，与轴承座接触表面未见明显滑动；

（4）偏航轴承齿轮伴有至少4 个轮齿断裂，最大断裂部分达到一半齿厚，断裂面外表粗糙，手触如碎沙划痕感。

该机组除底盘与轴承座连接区域外，其他主要承力部件油漆表面和本体外观较好，初步判断其受力状态较好。油漆表面出现明显裂纹的底盘与轴承座连接区域，初步判定为外载荷较大，该区域刚度梯度较大导致，维持现状使用存在疲劳或瞬间断裂风险。……