基于数字化样机模型的风电齿轮箱润滑油量理论分析和试验研究

李 伟 洪 雷 李学明 马 文

(二重(德阳)重型装备有限公司，四川618000)

风电机组大都安装在山区、沙漠或者海上等自然环境相当恶劣的地方，维修或更换不方便，因此机组中的设备都要求较高的可靠性，风电齿轮箱作为双馈式风电机组的核心重要部件，齿轮箱中运动部件需要合理润滑，润滑油量少时容易造成轴承烧坏、齿轮胶合和油温过高等故障；润滑油量多时容易造成漏油和增加运营成本[1-3]，因此，润滑油量的多少直接影响到齿轮箱的可靠性。陈富强等[4]基于热平衡理论，提出一种适用于工业齿轮箱稀油润滑的油量计算方法。靳国忠[5]等利用流体仿真技术建立稳态流体模型，完成齿轮箱强制润滑系统设计，并通过试验验证了该方法的可行性。

传统的简单估算已无法满足新产品设计。以某型号2.0 MW风电齿轮箱为研究对象，通过建立齿轮箱数字化样机模型计算齿轮箱各润滑点的润滑油量，通过试验验证理论计算的可行性。

1 齿轮箱润滑油量理论分析

1.1 齿轮箱结构与参数

2.0 MW风电齿轮箱结构为一级行星+两级平行轴传动结构，润滑方式为稀有强制润滑，为减少内配管引起的脱落或漏油风险，润滑管路采取外配管与箱体和行星架打孔充当内配管相结合的方式。该2.0 MW风电齿轮箱润滑布局图如图1所示，润滑油由油泵输入后，通过主分配阀和支路分配阀，分为8条外配管支油路，通过箱体等零件上的油孔达到各润滑点，共15处。

图1 润滑系统布局图