風(fēng)力發(fā)電風(fēng)生水起，傳動(dòng)部件質(zhì)量備受關(guān)注

風(fēng)能作為一種可再生資源，已經(jīng)越來越受到世界各國(guó)的重視。過去十年中，風(fēng)能系統(tǒng)（WES）的發(fā)電量倍增，但對(duì)于大多數(shù)風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)來說，基本上20年內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)2個(gè)及以上的主要傳動(dòng)部件的機(jī)械故障，導(dǎo)致長(zhǎng)達(dá)數(shù)周的停機(jī)，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)能降低，維護(hù)成本顯著增加等負(fù)面影響。

尺寸精度不足

風(fēng)力渦輪機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械故障可能是由尺寸不正確引起的，尺寸不正確可能導(dǎo)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(huì)對(duì)高應(yīng)力組件的壽命產(chǎn)生重大影響。另外，在這樣的大部件中，諸如制造溫度和整個(gè)零件上的溫度梯度或夾持的影響也可能是有害的。

質(zhì)量問題不可追溯

與汽車行業(yè)相比，用于WES的大型傳動(dòng)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(zhǎng)的路要走。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件中，可追溯的測(cè)量是制造過程和質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。相比之下，WES制造目前沒有如此嚴(yán)格，也缺乏可追溯的測(cè)量和制造標(biāo)準(zhǔn)。

解決方案

專題項(xiàng)目組成立，開發(fā)風(fēng)電機(jī)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和程序

歐洲計(jì)量聯(lián)合研究計(jì)劃（Europen Metrolory Programme,簡(jiǎn)稱EMRP)匯集了23個(gè)不同國(guó)家計(jì)量研究所的技術(shù)力量，以應(yīng)對(duì)關(guān)鍵的計(jì)量挑戰(zhàn)。典型代表有德國(guó)PTB，英國(guó)NPL，意大利INRIM，丹麥DTU以及芬蘭MIKES等著名研究機(jī)構(gòu)。?？怂箍狄矃⑴c其中。

EMRP成立了一個(gè)專題項(xiàng)目——開發(fā)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和程序，以提高準(zhǔn)確性并減少高精度傳動(dòng)系統(tǒng)組件定量測(cè)量的不確定性。

成功建立計(jì)量程序

在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中開發(fā)并試用了六個(gè)有關(guān)軸，齒輪，軸承和齒輪測(cè)量的實(shí)踐指南。該指南涉及測(cè)量大型傳動(dòng)系統(tǒng)組件的長(zhǎng)度，表面形狀（包括波紋度）和粗糙度。還針對(duì)以下方面提出了針對(duì)特性和參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的建議：漸開線輪廓（牙齒輪廓），包括超精加工表面；制動(dòng)系統(tǒng)；齒輪，以及漸開線斜齒輪。

開發(fā)CAD模塊

項(xiàng)目開發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）模塊和數(shù)值模型，并使用它們來模擬在大型組件的測(cè)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(jié)果，現(xiàn)在可以通過使用數(shù)值模型/計(jì)算得出的建議來最大程度地減少大型組件的測(cè)量中的這些誤差。

形成大尺寸測(cè)量指南

該項(xiàng)目制定了以下六個(gè)用于優(yōu)化大尺寸測(cè)量的實(shí)踐指南：

1.關(guān)于大型齒輪和大型環(huán)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的熱化時(shí)間的實(shí)踐指南

2.最大程度地減少重力和夾緊等重大測(cè)量不確定性因素的實(shí)踐指南

3.齒輪表面參數(shù)檢測(cè)的實(shí)踐指南

4.大型軸承形狀和直徑測(cè)量的表面參數(shù)測(cè)量策略的實(shí)踐指南

5.大型軸承波紋度和粗糙度測(cè)量的表面參數(shù)測(cè)量策略的實(shí)踐指南

6.大型軸類零件形狀和直徑測(cè)量的表面參數(shù)測(cè)量策略的實(shí)踐指南

行業(yè)影響

建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)制成功經(jīng)驗(yàn)，?？怂箍翟谛袆?dòng)

為了應(yīng)對(duì)風(fēng)電行業(yè)關(guān)鍵零部件檢測(cè)挑戰(zhàn)，?？怂箍翟鰪?qiáng)了齒輪評(píng)估軟件和齒輪圖形評(píng)估功能，大大提高了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。QUINDOS Gear軟件中集成了一種經(jīng)過開發(fā)的算法，并可供所有QUINDOS客戶使用。該實(shí)踐指南被證明有助于引導(dǎo)?？怂箍档目蛻艉蜐撛诳蛻?，在設(shè)備性能方面提供保證，并提高檢驗(yàn)質(zhì)量。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，海克斯康集團(tuán)EMEA地區(qū)，2019年銷售的大型Leitz龍門三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中約有一半受到了參與該項(xiàng)目的積極影響。可追蹤的測(cè)量結(jié)果提高了風(fēng)電系統(tǒng)組件的質(zhì)量和可靠性。這將使風(fēng)能系統(tǒng)的投資獲得更高的回報(bào)，來支持?jǐn)U大這類新能源的生產(chǎn)，并幫助歐盟國(guó)家實(shí)現(xiàn)對(duì)可再生能源的目標(biāo)。

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值得關(guān)注的是，近幾年，在政策、社會(huì)需求和技術(shù)等多重因素驅(qū)動(dòng)下，中國(guó)在海上風(fēng)電市場(chǎng)的布局正加速擴(kuò)張。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)在建海上風(fēng)電項(xiàng)目達(dá)到13個(gè)，占全球56.5%，2020年中國(guó)在全球海上風(fēng)電市場(chǎng)的地位有望取代德國(guó)，來到世界第二的位置，并在接下來的幾年內(nèi)繼續(xù)趕超英國(guó)。

圖｜海克斯康在中國(guó)的風(fēng)電行業(yè)客戶

多年來，?？怂箍抵袊?guó)立足本地市場(chǎng)，以世界領(lǐng)先的技術(shù)和服務(wù)，助力本土風(fēng)電設(shè)備制造客戶，與多家本土或者合資風(fēng)電設(shè)備制造商緊密合作。

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