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应用案例

力士乐齿轮箱,风机综合效能解决方案

作为大的独立风力发电机主齿轮箱供应商,力士乐研发与生产齿轮传动设备已有百年历史。从1983年至今,力士乐已经向提供了15000台齿轮箱,装机容量达20000MW,在理想情况下,这些风机每天创造的绿色电量,即可满足240万户普通中国家庭一个月的用电需求,而每年更可节省2500吨的碳消耗量。在积极印下绿色足迹的同时,力士乐也为风能客户降低了总拥有成本,显著提高了风机的综合效能。
“将风轮转子的低转速转变为发电机轴的高转速”,这是风电齿轮箱的使命,也是风力发电机输出有效电能的必经之路。作为领先的传动与控制技术专家,同时也是大的独立风力发电机主齿轮箱供应商,博世力士乐自有一套成熟的技术帮助风机实现更有效的功率输出,这就是力士乐REDULUS GPV型齿轮箱,它置身于风力发电机中,可靠地掌控风力的脉搏。

自2008年开始本地化至今,力士乐北京工厂生产的REDULUS GPV型齿轮箱凭借其优良的性能及高可靠性被领先的整机厂商所广泛认可,为他们提供可靠的风力传动和稳定的电力输出,风电专家维斯塔斯就成为了其紧密的伙伴之一。

力士乐齿轮箱:可靠运行降低客户总成本

力士乐研发与生产齿轮传动设备已有百年历史,并参与了早期风机传动系统的开发,是范围内的齿轮传动设备的主要供货商之一;除此之外,力士乐还可以为风力发电行业提供包括液压刹车、电子变桨、远程监控在内的全套解决方案。

而维斯塔斯则是风能技术的领先者,拥有技术创新的历史以及30多年研发、制造、安装和维护高性能风机的经验,作为家进入中国市场的风机供应商,维斯塔斯选择与刚刚实现本地化生产的博世力士乐共同携手开拓市场。

这对好搭档的合作,无疑成绩斐然:截止2011年5月初,维斯塔斯已在中国安装了近3000台风机,每年可提供3000多兆瓦以上的绿色能源。这其中,超过1/3的风机使用的正是力士乐提供的齿轮箱。而他们具体的合作情况又是怎样的呢?

谈到这个问题,维斯塔斯中国副总裁杜文辉津津乐道。“我们的V52-850kW风机自进入中国市场就一直使用力士乐的GPV306型齿轮箱,力士乐是我们该款风机的齿轮箱供应商;V60-850kW是我们针对中国华北地区特定的风资源及气候条件量身订制的机型,主要采用力士乐GPV306型齿轮箱;V80-2.0MW及V90-2.0MW主要采用力士乐的GPV442型齿轮箱。”     

谈及选择力士乐的初衷,杜文辉指出,维斯塔斯选择供应商主要考量安全、质量、交货和成本控制这四大因素,力士乐在这些方面表现优异。尤其是对于维斯塔斯和它的客户,风机的总成本与其可靠性息息相关,而力士乐已经将在这方面提供了坚实保障。杜文辉尤其谈到:“一旦风力发电机出现故障,由此引发的维修成本与生产损失无论是对整机制造商还是风场运营商都是巨大的,力士乐齿轮箱的高可靠性可以避免产生这些损失,所以甚至是我们的客户,也对维斯塔斯风机采用力士乐的齿轮箱十分关注。”

可靠传动:技术与质量的结晶

那么,力士乐齿轮箱的高可靠性,究竟源于何处呢?

据了解,力士乐的齿轮箱均根据客户的技术参数设计,可以保证其和风机的良好匹配。在产品开发过程中,力士乐利用其丰富的经验及先进而的设计和计算方法进行传动设计和零部件优化,并可实现复杂的传动链仿真。在产品投入生产之前,力士乐充分利用工程、制造和测试方面的专有知识,利用FEM有限元和多体动力学技术进行强度、动态特性和载荷进行分析计算,以确保风机产品在整个设计寿命时间内的安全可靠。同时,力士乐在生产制造工艺及热处理技术领域的独特经验,使得其齿轮箱更加安全可靠。

“力士乐齿轮箱由一级行星齿轮系和两级平行轴螺旋齿轮系组成,为了提高轮系的承载能力所有外齿轮均采用渗碳淬火工艺,内齿轮则采用表面氮化工艺。此外,我们还将始于巡洋舰齿轮箱的低噪音技术应用到风电齿轮箱的设计和制造过程,从而将齿轮箱的振动及噪音控制到低。”陈维表示。

事实上,力士乐齿轮箱的高品质不仅体现在对产品设计开发的高要求上,其在生产装配过程中的质量控制流程也为业界所称道。陈维谈到:“在本地化生产过程中,我们使用和德国同一标准的风电齿轮箱生产加工装配线和试验设备,严格执行德国总部成熟的工艺标准,并且北京工厂生产出来的首件产品需经德国主厂‘验证、放行’后才能开始批量化生产。”

不难发现,这些优势使力士乐齿轮箱性能更优异、效率及可靠性更高、运行寿命更长,从而为客户降低了后期整体运营成本,显著提高了风机的综合效能。正如杜文辉一直强调的,“力士乐齿轮箱在技术与质量上的优异表现,提供了非常可靠的保障,这是力士乐成为维斯塔斯重要合作伙伴之一的绝对理由。未来,在新技术领域我们还将继续扩大与力士乐的合作。”


低噪音技术应用到风电齿轮箱的设计和制作过程,从而将齿轮箱的振动及噪音控制到低