风电机组发电机对中重要性与对中原理及运用研究

赵阳

摘 要：风力发电机机组连轴系统在实际运行过程中经常出现偏转的情况，从而导致装置部件扭曲、开裂、磨损等问题，给风电机机组运行的稳定性带来十分不利的影响。本文围绕发电机对中的重要性及对中技术应用进行了探讨，旨在确保风电机组运行的安全性和稳定性，降低事故发生率，提高生产效益。

关键词：风电机机组;发电机对中

1、引言

风电机组在使用的过程中因刚性膜片联轴器与发电机组主齿轮箱输出轴以及发电机输入轴相连接，因此发电机组设备对中一旦出现问题极容易引起部件的磨损、扭曲及断裂现象，继而引发生产安全事故，十分不利于风电场安全高效生产运行。为了降低或避免发电机组设备中轴连接位置发生偏转，提高风电机组运行的稳定性，必须做好发电机对中工作。

2、风电机组发电机对中重要性

从实际价值来看，风电机组发电机对中的作用主要体现在两方面：一方面，通过风电机组发电机对中能够确保连轴器及两端设备中轴在一条直线上，减少联轴器运行中的偏转，降低设备及部件的扭曲磨损现象，避免出现设备故障，从而有效延长设备使用寿命。另一方面，通过风电机组发电机对中能够避免因设备偏转而导致的机组运行故障，确保在更短的时间内完成机组发电指标，完成风电场的生产效益目标。

3、风电机组发电机对中原理

风电机组发电机的实际运行中，对中会因为联轴器的安装情况而出现以下几种状态，对不同状态采取的对中策略也有差异。

理想的对中情况：一般满足两个条件时可视为理想的对中状态，一个条件是齿箱联轴器端面和发电机侧联轴器端面保持平行，另一个条件是齿箱联轴器和发电机侧联轴器的轴线位于同一条直线上。

理想对中状态时，α1=α2，γ1=γ2。

在实际机组运行过程中，理想对中情况出现的可能性较小。出现较多的情况包括以下几种：

一是齿箱联轴器端面和发电机侧联轴器端面保持平行，但两个联轴器的轴线不在同一条直线上。此时，α1=α2，γ1≠γ2。

二是齿箱联轴器端面和发电机侧联轴器端面不平行，两个联轴器轴线不在同一条直线上，轴线相交在联轴器中心位置，两轴线存在角度位移。此时，α1≠α2，γ1=γ2。

三是齿箱联轴器端面和發电机侧联轴器端面不平行，两个联轴器轴线不在同一条直线上，两轴线相交点不在联轴器中心位置。此时，α1≠α2，γ1≠γ2。

上述三种非理想状态，以第三种最为常见。

4、风电机组发电机对中运用

风电机组发电机对中的原理是将实际运行情况调整到理想的对中状态，即齿箱联轴器端面和发电机侧联轴器端面保持平行，并且齿箱联轴器和发电机侧联轴器的轴线位于同一条直线上。在设备初次安装时进行对中，技术人员应严格包装对中精读，将联轴器端面以及轴线高度之间的相对位移控制在可接受范围内，对中误差应符合安装工艺要求。一旦发现联轴器对中误差超过可接受范围应及时对联轴器两端设备进行位移调整。通常确定联轴器一端的齿轮箱不动，调整联轴器另一端发电机侧设备。

发电机对中的应用方法有多种，无论哪一种都需要先进行粗调、再进行细调。粗调是对联轴器两端偏转的情况进行测量，根据轴向偏差应达到的理论范围来调整发电机侧设备的高度。细调的步骤包括：先使齿箱联轴器和发电机侧联轴器的轴线相交在联轴器的中心位置，然后调整齿箱联轴器端面和发电机侧联轴器端面使两个端面保持平行，并且使两个联轴器的轴线在同一条直线上。

直尺对中法：在齿箱联轴器端面和发电机侧联轴器端面上取轴向方向上的两个对称点，然后用直尺测量两个对称点之间的距离，如α1，α2;取径向方向上的四个点，四点之间两两对称，然后用直尺测量四个点与固定平面之间的距离，如其中的两个点γ1，γ2。直尺测量后得到联轴器轴向偏转位移、径向偏转位移以及偏转角度。在实际的对中应用中，直尺法较为简单，但是测量准确度低，误差较大，因此大多应用于发电机对中的粗调环节，使联轴器轴向偏差调整到误差更小的范围内。

双表对中法：采用千分表对联轴器端面和径向数据进行测量，确定联轴器偏转位移和角度，从而做出适应性调整。以联轴器一端的齿轮箱为参照基准，在联轴器上安装夹具和千分表，使千分表的触头指向发电机侧联轴器端面和外圆，分别测量发电机侧联轴器端面和外圆四个点（上下左右）处的轴向数据和径向数据。

三表对中法：与上述双表对中法的区别在于，三表对中法是在端面上使用两个轴对称的千分表，通过与轴中心对称的两个千分表来消除双表对中法应用过程中轴向窜动对联轴器端面测量数据的干扰影响。

激光对中法：该方法是近年来应用越来越普遍的一种对中方法，利用激光发射装置和接收装置来代替千分表，通过发射器产生的激光束打在激光接收感应器上，产生的光斑对应能量信号。在联轴器发生偏转时，光斑位移和能量信号随之发生变化。根据光斑的位移情况能够得到联轴器轴向径向及角度位移情况，从而对发电机联轴器两端进行偏差调整。

5、结语

总而言之，风电机发电机组对中对于风电场运行的安全性、经济性有着密切的影响。风电企业及管理人员必须重视风电机组发电机的对中工作，采取科学妥善的技术策略，为风电机组生产稳定高效运行。

参考文献

[1] 论某型燃气轮机发电机组的轴系对中，赵博天，《科学与信息化》，2019（017）

[2] 风力发电机组转子不对中故障诊断，隆军，吴金强，《噪声与振动控制》，2013（03）