Cum realizează cutia de viteze acest proces de conversie eficient și stabil?

După cum sugerează și numele, o cutie de viteze cu mai multe rânduri conține un sistem de transmisie a angrenajului cu mai multe etape, care realizează conversia vitezei și cuplului prin plasarea angrenajelor de dimensiuni diferite și a numărului de dinți. Într -o turbină eoliană, roata vântului se rotește sub antrenarea vântului pentru a genera energie mecanică. Cu toate acestea, din cauza instabilității vitezei vântului și a limitărilor designului roții vântului, viteza generată de roata vântului este adesea scăzută, iar cuplul este mare, ceea ce nu poate conduce direct generatorul pentru a genera energie electrică în mod eficient. În acest moment, cutia de viteze cu mai multe rânduri joacă un rol cheie.

Cutia de viteze constă de obicei dintr -un arbore de intrare, un arbore de ieșire, un ax intermediar, angrenaje de diferite niveluri, rulmenți, o carcasă și un sistem de ungere. Printre ele, arborele de intrare este conectat la roata vântului, iar arborele de ieșire este conectat la generator. Când roata vântului se rotește, arborele de intrare conduce angrenajele de diferite niveluri pentru a transmite în secvență și, în sfârșit, transformă energia mecanică cu viteză redusă, cu viteză mare, în energie mecanică cu viteză mare, cu un nivel scăzut de tors și o transmite generatorului.

Este demn de remarcat faptul că proiectarea cutiei de viteze cu mai multe rânduri ia în considerare pe deplin nevoile speciale ale generarii de energie eoliană. Pe de o parte, cutia de viteze trebuie să reziste la modificările uriașe ale cuplului și vitezei transmise de roata vântului; Pe de altă parte, cutia de viteze trebuie, de asemenea, să aibă o eficiență ridicată de transmisie și o durată de viață lungă. Prin urmare, selecția materialelor, proiectarea structurală, procesul de fabricație și sistemul de ungere a cutiei de viteze au fost strict optimizate și îmbunătățite.

Nucleul Cutie de viteze cu mai multe rânduri se află în sistemul său intern de transmisie a angrenajului. Acest sistem realizează o conversie exactă a vitezei și cuplului prin amestecul angrenajelor de diferite dimensiuni și număr de dinți. În timpul procesului de conversie, cutia de viteze nu numai că îmbunătățește eficiența de utilizare a energiei, dar asigură și că generatorul poate funcționa cu o viteză stabilă.

Sistemul de transmisie a vitezei transformă rotația cu viteză mică a roții de vânt în rotația de mare viteză necesară de generator prin efectul de creștere a vitezei. Deoarece eficiența optimă de lucru a generatorului corespunde, de obicei, unui anumit interval de viteză, efectul de creștere a vitezei a cutiei de viteze permite generatorului să funcționeze la o viteză mai eficientă, îmbunătățind astfel eficiența generarii de energie a întregii turbine eoliene.

Sistemul de transmisie a vitezei asigură, de asemenea, că generatorul funcționează sub o sarcină stabilă prin funcția de reglare a cuplului. Deoarece cuplul generat de roata vântului fluctuează foarte mult cu schimbarea vitezei vântului, dacă este transmis direct generatorului, acesta va provoca o încărcare instabilă a generatorului, afectând calitatea generației de energie și durata de viață a echipamentului. Cutia de viteze poate regla automat cuplul de ieșire prin intermediul angrenajelor interne și schimbarea raportului de transmisie, astfel încât generatorul să poată funcționa stabil sub sarcină nominală.

Sistemul de transmisie a vitezei are, de asemenea, funcții, cum ar fi conversia direcției și reducerea vibrațiilor și reducerea zgomotului. Funcția de conversie a direcției permite cutiei de viteze să se adapteze la diferite schimbări de direcție a vântului, asigurându -se că turbina eoliană se confruntă întotdeauna cu direcția vântului și maximizând utilizarea energiei eoliene. Funcția de reducere a vibrațiilor și reducerea zgomotului reduce impactul vibrațiilor și zgomotului asupra echipamentelor și a mediului prin optimizarea proiectării structurale a cutiei de viteze și selectarea materialelor de angrenaj de înaltă calitate.

Deși cutiile de viteze cu mai multe rânduri joacă un rol vital în generarea energiei eoliene, există încă multe provocări tehnice în procesul lor de proiectare și fabricație. Pe de o parte, pe măsură ce turbinele eoliene se dezvoltă spre o capacitate mai mare și o eficiență mai mare, cutiile de viteze trebuie să reziste la sarcini mai mari și viteze mai mari, ceea ce pune cerințe mai mari pentru selecția materialelor, proiectarea structurală și procesul de fabricație al cutiilor de viteze. Pe de altă parte, deoarece generarea de energie eoliană este de obicei localizată în zone îndepărtate și în medii dure, cutiile de viteze trebuie, de asemenea, să aibă o rezistență puternică la coroziune, rezistență la uzură și rezistență la oboseală.

Pentru a face față acestor provocări, companiile relevante și instituțiile de cercetare continuă să exploreze și să inoveze. În ceea ce privește selecția materialelor, oțelul de aliaj de înaltă rezistență și cu putere ridicată și oțel inoxidabil sunt utilizate pentru a îmbunătăți capacitatea de rulare și durata de viață a cutiei de viteze. În ceea ce privește proiectarea structurală, vibrațiile și nivelul de zgomot al cutiei de viteze sunt reduse prin optimizarea parametrilor, cum ar fi forma dinților de viteze, numărul de dinți și raportul de transmisie. În ceea ce privește procesul de fabricație, tehnologiile de prelucrare a preciziei și tratarea termică sunt utilizate pentru a îmbunătăți precizia de fabricație și calitatea suprafeței cutiei de viteze.

Pentru a îmbunătăți în continuare fiabilitatea și durata de viață a cutiei de viteze, întreprinderile relevante și instituțiile de cercetare au dezvoltat, de asemenea, sisteme inteligente de monitorizare și întreținere. Aceste sisteme pot detecta defecțiuni și probleme potențiale în timp, prin monitorizarea în timp real a vibrațiilor, temperaturii și a altor parametri ai cutiei de viteze și pot lua măsuri de întreținere corespunzătoare pentru a evita apariția și extinderea defecțiunilor. Aceste sisteme pot oferi, de asemenea, suport pentru date pentru întreținerea și întreținerea cutiei de viteze pentru a se asigura că cutia de viteze este întotdeauna în cea mai bună condiție de lucru.