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開齒偏航驅動風場調整以及車間開齒偏航驅動風場調整以及車間 預調整技術應用案例，因風向的不穩定，風力發電機組均需要進行頻繁的偏航對風，捕獲最大的風能，產生最高的發電量。進行偏航對風的設備為偏航系統，一般為一種開齒偏航結構（2MW機組一般為4個偏航驅動，隨着兆瓦增加，偏航驅動個數也在增加）。

一、背景

車間在裝配完成偏航驅動後（開齒結構），進行偏航驅動小齒與偏航軸承大齒圈接觸面積調整，此時為一個比較理想的狀態（基本未受到外部載荷）。在風場吊裝完成後，機架受到整機（機艙、葉輪）的重力影響；運行起來受到載荷影響，均導致偏航驅動小齒與軸承大齒圈的接觸出現偏載情況。偏載對齒輪局部載荷影響較大，容易出現斷齒情況，造成較大損失。此時就需吊裝完成後再進行一次接觸面積調整，而在風機上因空間和工器具限制，調整過程費時費力；且無較好的方法一次性測量出調整量，頻繁返工，導致出現較大的調整工時費用和發電量損失（還包含未調整時的斷齒風險）。

原調整方法：接觸面壓紅丹-鬆動偏航驅動-調整接觸面積（增加或減少偏航驅動安裝墊片）-恢復偏航驅動-接觸面壓紅丹，根據上述步驟一般要循環調整3-4次才能將接觸面積調整至範圍之內（接觸面積調整無參照，只能根據調整人員的經驗進行調整，預計單台機組（含4個偏航驅動）工時為4人×30小時=120人*小時）。

因此尋求一種方法在風電機組上快捷調整接觸面積（稱為方法一）；在新建風場時，尋求一種方法在車間預調整接觸面積（稱為方法二），對保證機組穩定運行和縮減人工成本具有重要意義。

二、應用案例

1 項目概述

河北省承德市圍場縣某風場，海拔1600m左右，安裝70台某型號2.0MW風力發電機組，塔筒高度80m。因偏航驅動偏載問題，偏航驅動容易出現斷齒故障，故障修復時間較長（損失發電量），且連帶損傷其它部件，造成較大損失。

2主要效益

（1）方法一：節省了風場調整的工時費用。

原工藝方法調整單台工時：4人×30小時=120人*小時方法一單台工時：4人×16小時=64人*小時根據估算，大約可節省一半的人員工時費用和發電量損失。

（2）方法二：

解決了偏航驅動偏載情況在還未進行風場調整之前運行的斷齒風險。若後期新建一個70台2MW機組一樣的風場，採用方法二進行車間預調整後則無需進行現場調整。節省全部二次調整工時費用和發電量損失。

三、技術要點

（1）風場調整（方法一）

原有的調整方法只是根據齒面壓出的紅丹狀態，根據經驗進行調整，故耗時較長。方法一為在第一次調整時增加一個參照，大概率能一次性調整至標準範圍；若未能一次性調整至標準範圍，第二次重複調整時也只需進行簡單微調。

方法一步驟為：接觸面壓紅丹-鬆動偏航驅動-取出偏航驅動-水平尺輔助測量增加墊片厚度-調整接觸面積（增加或減少偏航驅動安裝墊片）-恢復偏航驅動-接觸面壓紅丹。

要點：

1）增加水平尺作參考

因塔架和偏航軸承有水平度要求，且在風速較小、承載載荷時形變較小，所以可以以水平面作為參考面。在偏航驅動的安裝面上，增加水平尺，方向為平行6點-12點方向。見圖1。

在水平尺較低的一遍增加墊片（墊片厚度為a），將水平尺調節至水平狀態，見圖2。

2）增加調整墊片

此時初步判斷12點方向所增加的墊片為a（因最佳嚙合面積為稍靠齒輪中心偏下（鼓形中心），根據經驗在12點方向增加墊片厚度為a+0.3mm），其餘位置（6點和9點位置）根據12點方向位置的墊片厚度的一半來進行添加，見圖3。

在此調整的過程中，有水平面（反應為墊片增加的厚度）作為參考，可一次性調整成功；若第一次還有細微差異，第二次重複調整時，只需微調即可。

（2）車間預調整（方法二）

風機上因空間和工器具限制，接觸面積調整過程費時費力；想辦法在車間進行預調整，調整過後在風場吊裝完成後不再進行調整，則可解決風場偏載問題，也能節省調整費用和發電量損失。

車間預調整方法簡述：

1）查詢機組偏航驅動的設計載荷中最常用工況（疲勞載荷）。

2）根據1）中的疲勞載荷，結合三維模型和機組自重等情況進行有限元建模。

3）進行有限元分析，計算出未調整時常用工況的嚙合位置（此時為偏載情況），見圖4。

4）在模型中加入增加墊片的情況，此時通過有限元分析得出常用工況運行，接觸面積在齒輪中間時的增加墊片厚度x增加墊。

5）新生產此型機組，在車間裝配時，預加入厚度為x的墊片，在風場裝配完成後，就不需再進行二次接觸面積調整。

四、應用前景

（1）方法一可運用在已吊裝的風機以及運行多年後，接觸面積出現不和格時需調整的風機，降低調整工時費和發電量損失。

（2）方法二可運用在所有未出廠的風機，節省二次調整工時費和發電量損失。