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基礎信息Product information

產(chǎn)品名稱(chēng)：風(fēng)電制動(dòng)器摩擦片

產(chǎn)品型號：臨瑞風(fēng)電

產(chǎn)品簡(jiǎn)介：

QP12.7氣動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)架和氣缸兩大部分組成風(fēng)電偏航制動(dòng)器氣缸1通入壓力氣時(shí)PDC5氣動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器，活塞桿5在氣壓作用下迅速PDB19氣動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)臂在復位彈簧4PDC5氣動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器
PDE10氣動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器電磁失效保護盤(pán)式制動(dòng)器防風(fēng)制動(dòng)器
焦作制動(dòng)器股份有限公司氣動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器盤(pán)式制動(dòng)器剎車(chē)片風(fēng)電制動(dòng)器摩擦片

產(chǎn)品特性Product characteristics

Y風(fēng)電制動(dòng)器摩擦片

電動(dòng)液壓夾軌器結構特點(diǎn)

1.夾軌器結構緊湊,造型美觀(guān).

北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)訊:風(fēng)機通過(guò)自動(dòng)偏航找到主風(fēng)向，在運行過(guò)程中偏航制動(dòng)比較頻繁，如果偏航制動(dòng)盤(pán)損傷和摩擦片磨損會(huì )造成偏航過(guò)程中發(fā)生振動(dòng)異響，并引發(fā)機艙旋轉超速或偏航、液壓站故障，不但降低了機組可利用率和摩擦片的使用壽命，而且造成了偏航剎車(chē)盤(pán)結構件疲勞從而影響了機組整體的使用壽命。因此，分析3MW風(fēng)力發(fā)電機組偏航偏航制動(dòng)盤(pán)損傷和摩擦片磨損的原因并提出解決方法，是風(fēng)機運維工作迫切需要解決的問(wèn)題。

一、風(fēng)力發(fā)電機組偏航系統的工作原理及作用風(fēng)電制動(dòng)器摩擦片

3MW風(fēng)力發(fā)電機組采用主動(dòng)偏航對風(fēng)方式，超聲波風(fēng)速儀的通過(guò)風(fēng)穿過(guò)腔體時(shí)所引起的信號相變來(lái)測量氣流運動(dòng)反映出風(fēng)機與主風(fēng)向之間的偏離程度，機組在運行時(shí)根據超聲波風(fēng)速儀檢測的風(fēng)向與機艙方向的夾角決定風(fēng)機是否偏航。當風(fēng)速持續發(fā)生變化時(shí)，主控PLC根據超聲波風(fēng)速儀傳遞的信號控制偏航驅動(dòng)裝置使機艙旋轉對準主風(fēng)向。

在機組偏航時(shí)，安裝在機艙上的偏航制動(dòng)器加載有主液壓站10%的剎車(chē)載荷（25bar-15bar的冗余壓力），使得偏航過(guò)程中始終有阻尼存在，保證機艙平穩轉動(dòng)。偏航制動(dòng)器采用常閉式結構的液壓驅動(dòng)方式，即靜止時(shí)偏航制動(dòng)器將機艙制動(dòng)鎖定，在需要偏航時(shí)，偏航制動(dòng)器打開(kāi)且保持一定的冗余壓力，使機艙在阻尼作用下平穩偏航。機組根據偏航轉動(dòng)的制動(dòng)載荷扭矩安裝有7臺偏航制動(dòng)器。

(二）偏航系統作用

風(fēng)力發(fā)電機組機組偏航主要在以下幾點(diǎn)情況下出現:

1.風(fēng)向發(fā)生變化時(shí)，機組主動(dòng)尋找主風(fēng)向而自動(dòng)偏航對風(fēng)。

2.機組朝著(zhù)一個(gè)方向偏航到設定角度以后，為了使機組懸垂部分的電纜不至于過(guò)度扭絞而自動(dòng)反方向偏航解纜。

3.強制偏航，當電纜的扭絞程度威脅到機組安全運行時(shí)會(huì )觸發(fā)扭纜保護裝置，使機組停止旋轉或保持設備停車(chē)狀態(tài)，此時(shí)若恢復機組運行，必須手動(dòng)強制偏航使其解纜。

二、偏航制動(dòng)盤(pán)損傷和摩擦片磨損原因分析

風(fēng)機在偏航過(guò)程中因偏航制動(dòng)盤(pán)損傷和摩擦片磨損造成塔筒振動(dòng)峰值較高且偏航運動(dòng)產(chǎn)生噪聲，不利于風(fēng)機安全運行，結合偏航工作原理及實(shí)際工作中對故障的處理，從以下幾個(gè)方面分析。

（一）偏航制動(dòng)器安裝問(wèn)題

液壓鉗盤(pán)式制動(dòng)器為機艙提供必要的制動(dòng)扭矩，以保障機組的安全運行，在機組偏航時(shí)制動(dòng)器提供的阻尼力矩應保持平穩，,制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)盤(pán)的貼合面積應不小于設計面積的50%，閉合時(shí)摩擦片周邊與制動(dòng)鉗體的配合間隙任一處應不大于0.5mm。

偏航制動(dòng)器在工作時(shí)，液壓油進(jìn)入缸體，在油壓的作用下兩個(gè)缸體內的柱塞推動(dòng)摩擦片做相向運動(dòng)，摩擦片在制動(dòng)力矩下卡住剎車(chē)盤(pán)，使機艙的偏轉運動(dòng)停止，從而實(shí)現制動(dòng)作用。

偏航摩擦片在安裝過(guò)程中在制動(dòng)器與基座之間加裝有間隙調整裝置（調整墊片)，目的是調整摩擦片與偏航盤(pán)之間的間隙，但是當裝配間隙發(fā)生變化后，導致制動(dòng)器摩擦片與制動(dòng)盤(pán)安裝不平行，或者鉗體與摩擦片貼合緊密，使得局部摩擦力增大。在更換安裝摩擦片后未進(jìn)行間隙調整，導致上下摩擦片卡澀或者竄動(dòng)，偏航時(shí)摩擦片對制動(dòng)盤(pán)的軸向壓力不相等。由于每臺機組上制動(dòng)器的數量有7個(gè)，如果每個(gè)摩擦片與制動(dòng)盤(pán)的間距不*，摩擦力矩不均勻，偏航運動(dòng)摩擦過(guò)程中制動(dòng)盤(pán)上的多個(gè)受力點(diǎn)受力情況不*，每個(gè)接觸點(diǎn)的摩擦都是不連續的，而是點(diǎn)與點(diǎn)之間相互相互交替的過(guò)程，這種交替運動(dòng)使摩擦過(guò)程中伴有振動(dòng)，也是造成偏航制動(dòng)盤(pán)損傷和摩擦片磨損明顯的摩擦運動(dòng)。

（二）摩擦材料的性能及摩擦過(guò)程分析

風(fēng)機偏航制動(dòng)器技術(shù)參數里規定摩擦材料的摩擦系數為0.4，如果摩擦系數大于0.4，對制動(dòng)盤(pán)的磨損量會(huì )增大，進(jìn)而導致偏航過(guò)程中熱量增大，熱量將導致摩擦材料表面燒結，表面材質(zhì)變硬，摩擦系數降低。如果摩擦系數小于0.4，偏航時(shí)阻尼力矩與制動(dòng)力矩減小，將影響機組偏航過(guò)程中的準確定位。那么在多次摩擦后的壓力和溫度雙重作用下，制動(dòng)盤(pán)和摩擦片比壓較高的接觸面出現硬化、碳化等異化現象，摩擦系數下降過(guò)快，但是此時(shí)偏航制動(dòng)器因液壓系統壓力未明顯變化，偏航時(shí)會(huì )產(chǎn)生制動(dòng)打滑引起偏航摩擦片磨損，加之制動(dòng)盤(pán)接觸面受壓不同產(chǎn)生共振，共振產(chǎn)生的作用力加劇偏航制動(dòng)盤(pán)磨損。

摩擦材料對載荷、滑動(dòng)速度及環(huán)境溫度等因素有較高要求。由于偏航系統處于非封閉的環(huán)境里，氣候條件的變化以及環(huán)境因素的變化（摩擦熱量增加）會(huì )引起摩擦副的摩擦系數發(fā)生波動(dòng)，摩擦的不穩定性導致偏航時(shí)制動(dòng)盤(pán)在摩擦力的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，從而造成制動(dòng)盤(pán)損傷和摩擦片磨損。

偏航制動(dòng)器應保證在較寬的制動(dòng)初速度及較小的制動(dòng)比壓下，獲得足夠的制動(dòng)力矩穩定性。但實(shí)際上往往制動(dòng)盤(pán)，摩擦材料的平面度，平行度控制并不能達到標準要求，造成摩擦面結合不均勻。偏航制動(dòng)器摩擦片材料均采用樹(shù)脂聚合物為主的復合材料，該材質(zhì)的剎車(chē)片熱衰減溫度，承受比壓相對較低，機組在長(cháng)期運行過(guò)程中，摩擦片與制動(dòng)盤(pán)相互摩擦產(chǎn)生摩擦殘留物（碳粉），碳粉會(huì )附著(zhù)在制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)器剎車(chē)片之間。隨著(zhù)碳粉的積累量較多，碳粉在摩擦片與制動(dòng)盤(pán)之間受到壓力和摩擦熱的作用，當制動(dòng)產(chǎn)生的熱量超過(guò)了剎車(chē)片的熱衰減溫度，這些殘留物就會(huì )在剎車(chē)片表面形成一層燒饒層（即脆化光亮的釉光層），釉層是摩擦片和制動(dòng)盤(pán)之間的作用效果發(fā)生變化，當釉層積累越厚，摩擦系數波動(dòng)，在阻尼作用下產(chǎn)生的振動(dòng)頻率與與機組的固有頻率發(fā)生共振時(shí)，導致偏航過(guò)程中摩擦片不均勻磨損。