Hvordan oppnår girkassen denne effektive og stabile konverteringsprosessen?

Som navnet tilsier, inneholder en girkasse med flere svinger et flertrinns giroverføringssystem, som innser konvertering av hastighet og dreiemoment gjennom meshing av gir i forskjellige størrelser og antall tenner. I en vindturbin roterer vindhjulet under vinden for å generere mekanisk energi. På grunn av ustabiliteten til vindhastighet og begrensningene for vindhjulsdesign, er imidlertid hastigheten som genereres av vindhjulet ofte lavt og dreiemomentet er stort, noe som ikke direkte kan drive generatoren for å generere strøm effektivt. På dette tidspunktet spiller girkassen med flere svinger en nøkkelrolle.

Girkassen består vanligvis av en inngangsaksel, en utgangsaksel, en mellomaksel, gir av forskjellige nivåer, lagre, et hus og et smøresystem. Blant dem er inngangsakselen koblet til vindhjulet, og utgangsakselen er koblet til generatoren. Når vindhjulet roterer, driver inngangsakselen tannhjulene til forskjellige nivåer for å overføre i rekkefølge, og konverterer til slutt lavhastighets, høy-dreiemekanisk energi til høyhastighets, lavt dreiemekanisk energi og overfører den til generatoren.

Det er verdt å merke seg at utformingen av multi-turn-girkassen fullt ut anser de spesielle behovene til vindkraftproduksjon. På den ene siden må girkassen tåle det enorme dreiemomentet og hastighetsendringene som overføres av vindhjulet; På den annen side må girkassen også ha høy overføringseffektivitet og lang levetid. Derfor har materialvalget, strukturell design, produksjonsprosess og smøresystem for girkassen blitt strengt optimalisert og forbedret.

Kjernen i Multi-sving girkasse ligger i det interne giroverføringssystemet. Dette systemet oppnår nøyaktig konvertering av hastighet og dreiemoment gjennom meshing av gir i forskjellige størrelser og antall tenner. Under konverteringsprosessen forbedrer girkassen ikke bare energiutnyttelseseffektiviteten, men sikrer også at generatoren kan fungere i stabil hastighet.

Giroverføringssystemet konverterer lavhastighetsrotasjonen av vindhjulet til høyhastighetsrotasjonen som generatoren krever gjennom hastighetsøkningseffekten. Siden den optimale arbeidseffektiviteten til generatoren vanligvis tilsvarer et visst hastighetsområde, gjør hastighetsøkningseffekten av girkassen generatoren å operere med en mer effektiv hastighet, og dermed forbedre kraftproduksjonseffektiviteten til hele vindturbinen.

Giroverføringssystemet sikrer også at generatoren opererer under en stabil belastning gjennom dreiemomentjusteringsfunksjonen. Siden dreiemomentet som genereres av vindhjulet svinger sterkt med endring av vindhastighet, hvis det overføres direkte til generatoren, vil det føre til ustabil belastning av generatoren, noe som påvirker kraftproduksjonskvaliteten og utstyrets levetid. Girkassen kan automatisk justere utgangsmomentet gjennom meshing av interne gir og endring av overføringsforholdet, slik at generatoren kan fungere stabilt under nominell belastning.

Giroverføringssystemet har også funksjoner som retningskonvertering og vibrasjonsreduksjon og støyreduksjon. Retningskonverteringsfunksjonen gjør at girkassen kan tilpasse seg forskjellige vindretningsendringer, og sikrer at vindturbinen alltid vender mot vindretningen og maksimerer bruken av vindenergi. Vibrasjonsreduksjon og støyreduksjonsfunksjon reduserer effekten av vibrasjoner og støy på utstyr og miljøet ved å optimalisere strukturell utforming av girkassen og velge utstyr av høy kvalitet.

Selv om girkasser med flere svinger spiller en viktig rolle i vindkraftproduksjon, er det fortsatt mange tekniske utfordringer i design- og produksjonsprosessen. På den ene siden, når vindmøller utvikler seg mot større kapasitet og høyere effektivitet, må girkasser tåle større belastninger og høyere hastigheter, noe som gir høyere krav til materialvalg, strukturell design og produksjonsprosess for girkasser. På den annen side, siden vindkraftproduksjonen vanligvis er lokalisert i avsidesliggende områder og i tøffe miljøer, må girkasser også ha sterk korrosjonsmotstand, slitestyrke og utmattelsesmotstand.

For å møte disse utfordringene fortsetter relevante selskaper og forskningsinstitusjoner å utforske og innovere. Når det gjelder materialvalg, brukes legering av høy styrke og høythet og rustfritt stål for å forbedre lagerkapasiteten og levetiden til girkassen. Når det gjelder strukturell design, reduseres vibrasjonen og støynivået til girkassen ved å optimalisere parametrene som for eksempel girtannform, antall tenner og transmisjonsforhold. Når det gjelder produksjonsprosess, brukes presisjonsmaskinering og varmebehandlingsteknologier for å forbedre produksjonsnøyaktigheten og overflatekvaliteten på girkassen.

For å forbedre påliteligheten og levetiden til girkassen ytterligere, har relevante foretak og forskningsinstitusjoner også utviklet intelligent overvåknings- og vedlikeholdssystemer. Disse systemene kan oppdage potensielle feil og problemer i tid ved overvåking av sanntid av vibrasjoner, temperatur og andre parametere for girkassen, og ta tilsvarende vedlikeholdstiltak for å unngå forekomst og utvidelse av feil. Disse systemene kan også gi datastøtte for vedlikehold og vedlikehold av girkassen for å sikre at girkassen alltid er i best fungerende tilstand.3