风机齿轮箱检测与失效分析
孙同金1
轩亮2
滕少为2
苏俊3
李轶峰2
1.盐城市质量技术监督综合检验检测中心,盐城 224056;专用装备智能测控湖北省工程研究中心,武汉 4300562.专用装备智能测控湖北省工程研究中心,武汉 430056;江汉大学 智能制造学院,武汉 4300563.国电投江苏新能源有限公司,盐城 224005
摘要：[目的]风电齿轮箱是风电机组中故障率最高的关键部件,快速准确地诊断并识别其故障失效对提升风电机组的服役寿命和运行效率至关重要.以某运行近10年的2.0 MW风电齿轮箱典型失效案例为研究对象进行系统剖析,旨在为风电齿轮箱的设计优化及全寿命周期故障诊断提供依据.[方法]首先,对失效齿轮箱进行宏观拆解,全面观察了太阳轮、行星轮及内齿圈等核心部件的齿面形貌损伤特征.其次,锁定了首断特征部件行星轮A,综合运用扫描电镜微观表征、能谱分析、理化材质化验、力学性能测试以及显微金相组织检验等手段,全方位排查了其最终失效的底层演变机制.[结果]该案例的宏观连锁失效演变轨迹为:行星轮A因芯部混晶缺陷导致抗疲劳强度局部大幅度下降,在长期循环交变载荷作用下首先发生早期疲劳断裂;断裂后由于机组未能及时停机,脱落的齿块残渣进入啮合区产生剧烈的冲击碾压与异常应变,进而诱发太阳轮齿块脆性折断及其他行星轮齿面出现严重的次生挤压碾压失效.齿轮箱早期疲劳寿命缩短的根本原因在于锻造或渗碳热处理工艺阶段的质量管控不当.
关键词：风电齿轮箱失效形式行星轮疲劳断裂
分类号：TH132(机械零件及传动装置)TH425(气体压缩与输送机械)
资助基金：江苏省市场监督管理局科技计划项目(KJ2026035)湖北省自然科学基金青年项目(2024AFB466)
论文发表日期：2026-07-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 185-191 )
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