主题发言

江西华伍制动器股份有限公司技术中心主任杜军华:提高海上偏航制动系统可靠性思考

2020-12-14    东方风力发电网

  杜军华:各位领导,各位专家好!

  我今天和大家汇报的题目是《海上偏航制动系统可靠性思考》,主要分3个部分,一是现状,二是问题,三是提高可靠性的手段。

  前面的专家都已经分享了现在海上风电的发展方兴未艾,目前37兆瓦是主机型,右边的图是配套我们公司偏航制动系统,以及国内首台10兆瓦的机型。

  有一个不容忽视的问题,从2007年首台机组安装、2010年首个国家海上示范项目的建成,我国海上风电发展也只有10多年的时间,比欧洲晚了10多年,所以我们的核心配套件还是有很大的提升空间。

  目前海上风电偏航制动系统,有回转支撑轴承结构,也有滑动轴承机构,国内在投风际中,下图所市回转支撑轴承结构目前还数,有点是借给比较简单,对风可靠、无滑动,缺点是初期成本较高,时间长了也存在漏油的风险。

  这张图是滑动轴承结构偏航制动系统,有增长的趋势。它的有点是建设初期成本相对较低,也没有漏油的风险,缺点是结构复杂,运行维护比较困难。

  目前偏航制动系统存在的一些问题。

  1.偏航制动系统渗漏。液压偏航制动系统长期处于高频、低幅震动公款,并要承受高、低交变工作压力。

  2.摩擦负异常磨损。

  3.制动异响。

  4.电机尾端制动器问题,它是风机偏航制动系统的重要组成部分,相比作用于回转支撑上的制动器,可以起到四两拨千斤的效果,它可以很小的制动力就获得比较好的制动效果。目前存在的问题是摩擦片不耐磨,而且不易观察。

  下面分享从制动器厂家思考如何提高可靠性。

  前面说了四大问题,我们也有不同的解决方案。

  首先是漏油的问题,漏油往往是由于一些表面精度、选材和密封结构和密封间隙选择不够造成的,我们也有一些解决方案,这在业内也比较比较成熟。

  第二是磨损,这个磨损目前给大家带来的困难比较多,首先是在时间比较长的封届,不耐磨,而且磨损后不及时被发现。所以,我们可以选用优质、适用、市场验证的方式等来解决。

  第三,制动异响,首先也是摩擦片的选择,然后是油脂的影响,然后是清理制动盘,打磨或者是更换摩擦片。

  这里需要说明的是,我们在实际过程当中,要彻底解决问题,还是要具体分析。

  第四,电机尾端解决方案,选用优质、更耐磨的摩擦片,通过控制策略上的改革,可以把间隙做到0.71.3,大大提高了可靠性。

  下面再给各位专家介绍我们公司的一款浮动式制动器产品。

  1.它是单侧主动缸、浮动式非对成结构,业内首创。

  2.秉承了华公司现务液压偏航制动系统在摩擦材料和密封可靠性的成果。

  3.采用钢制的油缸,易于控制密缝沟槽加工质量,无泄露的使用年限优于目前在役的产品。

  4:以动力包的设计理念,可对产品生命周期内需维护的油缸进行机上整体更换,减少停止时间。

  这产品的优点,在维护过程当中,人员可以减少50%以上,机上作业的时间可以减少80%,正常情况下,就是一个人可以完成操作。能带来的经济效益,以2018年市场的数据来分析,比如说它是一个增一个减,减的是人工的费用,因为我们的人员减少了,同时新增的发电量也是很客观的数据。

  这款产品是我们结合公司30多年工业制动器的理念,结合兆瓦风机工况特点,当时的原型机有一个问题,就是接口方式和我们在役产品不一样,大家观望的比较多,后面我们和主机厂、业主一起探讨,做了几个实施案例。

  我们有一个案例,叫错位借孔,这是改造之前的,这是改造之后的。

  与在役产品完全一致的,比如说这款,现在的安装方式和现在的安装方式是一样的,只是内部做了一些调整,也是可以直接装上,跟国内知名的一个厂家750改一兆瓦机型上也达成了共识,它最大的优点,万一有什么问题或者是有其他的考虑,可以把现有的直接装上去。

  这是我们跟海上风机领域做得比较好的主机厂做的3兆瓦的,3兆瓦120钢筋直接替换的方案,也是利用了原来12颗的螺栓连接方式。

  由于种种原因,有的风机偏航制动系统不够,要增加难度比较大,通过我们的浮动式制动器就提供了一种可能,我们可以把压力做得更高,可以把钢筋做得更大,但是接口方式上跟原来保持一致,这也是我们和一个主机厂讨论的方案。

  特别是海上风机方面,提升可靠性,我们通过跟主机厂和业主的沟通,我们的理解主要是这些方面。

  1.即便有个别存在异常磨损,可以远程隔离。

  2.有个别有渗漏,这些渗漏不能造成环境污染和产生噪音振动。

  3.制度液压系统可以实现液压收集、过滤或者是补油,最终目的也是为了减少停机。

  采取的措施,比如说选用油缸可单独拆卸的偏航制动,采用并联式的管路、摩擦片带磨损指示等等。

  这是关于补油和过滤的实施案例,我们也把产品做出来了,欢迎各位专家有机会可以到公司来看。

  我们也在公司做了一款原型机,原来6个制动器,其中无论是通过压力还是通过流量的检测,其中有一个坏的,可以把相应的阀切断,从而制动器减小,可以把压力适当提高,保证制动效果,到了定期检修的时候再来处理这件事情。

  这款产品是我们用在自动化码头的,今天把它展示出来,目前来看,我们的制动器就是一款机械类的产品,但是实际上,我们在其他的领域,比如说这款产品可以对制动器的整个状态,制动力、摩擦片的制动温升、摩擦片的厚度进行检测,并且跟主控形成通讯,甚至形成闭环。我相信在不远的将来,在风机上也会实现这样的智能风机系统。

  最后简单说我们公司,1992年成立,2010年上市,目前资本注册3.7个亿。

  除了跟风机配套之外,除了汽车行业,我们几乎都覆盖了,目前有现行的9项行业标准,现在拿在手里面有3项行业标准,风机产品可以覆盖20千瓦到12兆瓦的生产链。

  检测设备,绝大部分没有去过我们公司,检测设备在业内我们算是比较全的。

  海上风电的盐雾实验、高低温环境箱,我们在业内也是投得比较早,也比较大,可以在里面完成各种测试。

  我们公司除了做制动器本体,摩擦材料也是我们的核心技术,可以有机复合材料、金属粉末冶金等,包括高分子塑料,我们公司也在研制。

  这是现场的一些图片,过程控制,基本上是靠流水线和加工中心来控制。

  这是每一台产品都要经过这条测试线出厂,主要是做耐压和清结度的检测。

  我的汇报到此结束,感谢各位专家!  (内容来自现场速记,未经本人审核)