風力發(fā)電風生水起，傳動部件質量備受關注

風能作為一種可再生資源，已經越來越受到世界各國的重視。過去十年中，風能系統(tǒng)（WES）的發(fā)電量倍增，但對于大多數(shù)風力渦輪發(fā)電機來說，基本上20年內都會出現(xiàn)2個及以上的主要傳動部件的機械故障，導致長達數(shù)周的停機，進而導致產能降低，維護成本顯著增加等負面影響。

尺寸精度不足

風力渦輪機傳動系統(tǒng)的機械故障可能是由尺寸不正確引起的，尺寸不正確可能導致磨損和局部發(fā)熱。諸如波紋或粗糙度之類的表面狀況也會對高應力組件的壽命產生重大影響。另外，在這樣的大部件中，諸如制造溫度和整個零件上的溫度梯度或夾持的影響也可能是有害的。

質量問題不可追溯

與汽車行業(yè)相比，用于WES的大型傳動系統(tǒng)組件距離汽車行業(yè)中的高性能和低故障率還有很長的路要走。在汽車發(fā)動機零件中，可追溯的測量是制造過程和質量控制的基礎。相比之下，WES制造目前沒有如此嚴格，也缺乏可追溯的測量和制造標準。

解決方案

專題項目組成立，開發(fā)風電機測量標準和程序

歐洲計量聯(lián)合研究計劃（Europen Metrolory Programme,簡稱EMRP)匯集了23個不同國家計量研究所的技術力量，以應對關鍵的計量挑戰(zhàn)。典型代表有德國PTB，英國NPL，意大利INRIM，丹麥DTU以及芬蘭MIKES等著名研究機構。?？怂箍狄矃⑴c其中。

EMRP成立了一個專題項目——開發(fā)測量標準和程序，以提高準確性并減少高精度傳動系統(tǒng)組件定量測量的不確定性。

成功建立計量程序

在實際工業(yè)應用中開發(fā)并試用了六個有關軸，齒輪，軸承和齒輪測量的實踐指南。該指南涉及測量大型傳動系統(tǒng)組件的長度，表面形狀（包括波紋度）和粗糙度。還針對以下方面提出了針對特性和參數(shù)進行測量的建議：漸開線輪廓（牙齒輪廓），包括超精加工表面；制動系統(tǒng)；齒輪，以及漸開線斜齒輪。

開發(fā)CAD模塊

項目開發(fā)了計算機輔助設計（CAD）模塊和數(shù)值模型，并使用它們來模擬在大型組件的測量中引入誤差的重要因素。這些虛擬研究考慮了表面特性，溫度變化以及重力和夾緊引起的變形。根據(jù)它們的結果，現(xiàn)在可以通過使用數(shù)值模型/計算得出的建議來最大程度地減少大型組件的測量中的這些誤差。

形成大尺寸測量指南

該項目制定了以下六個用于優(yōu)化大尺寸測量的實踐指南：

1.關于大型齒輪和大型環(huán)測量標準的熱化時間的實踐指南

2.最大程度地減少重力和夾緊等重大測量不確定性因素的實踐指南

3.齒輪表面參數(shù)檢測的實踐指南

4.大型軸承形狀和直徑測量的表面參數(shù)測量策略的實踐指南

5.大型軸承波紋度和粗糙度測量的表面參數(shù)測量策略的實踐指南

6.大型軸類零件形狀和直徑測量的表面參數(shù)測量策略的實踐指南

行業(yè)影響

建立行業(yè)標準復制成功經驗，海克斯康在行動

為了應對風電行業(yè)關鍵零部件檢測挑戰(zhàn)，?？怂箍翟鰪娏她X輪評估軟件和齒輪圖形評估功能，大大提高了測量結果的準確性和可靠性。QUINDOS Gear軟件中集成了一種經過開發(fā)的算法，并可供所有QUINDOS客戶使用。該實踐指南被證明有助于引導?？怂箍档目蛻艉蜐撛诳蛻?，在設備性能方面提供保證，并提高檢驗質量。

據(jù)統(tǒng)計，?？怂箍导瘓FEMEA地區(qū)，2019年銷售的大型Leitz龍門三坐標測量機中約有一半受到了參與該項目的積極影響?？勺粉櫟臏y量結果提高了風電系統(tǒng)組件的質量和可靠性。這將使風能系統(tǒng)的投資獲得更高的回報，來支持擴大這類新能源的生產，并幫助歐盟國家實現(xiàn)對可再生能源的目標。

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值得關注的是，近幾年，在政策、社會需求和技術等多重因素驅動下，中國在海上風電市場的布局正加速擴張。有關數(shù)據(jù)顯示，中國在建海上風電項目達到13個，占全球56.5%，2020年中國在全球海上風電市場的地位有望取代德國，來到世界第二的位置，并在接下來的幾年內繼續(xù)趕超英國。

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