发布时间:2023-09-21 17:34:02
绪论:一篇引人入胜的电力传动技术,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

风能,作为一种可再生的绿色清洁能源,引起了越来越多的人的关注。而对于我们风能大国,更是应该,高效科学的去发展风力发电机组机械传动技术,为我国,为我人民创造更多的财富。将风能转化为电能是风力发电机组的主要作用,并且风能与电能转化过程中的布局和传动方式都影响着发电机的发电效能。而风力发电机组机械传动技术,是风力发电机组技术中的一种,我们要不断去优化内部系统,加强传动技术的作用。这种技术也为我们解决了很多难题。因此,我将在我下面的文章中具体去阐述和分析一下该技术。
1.风力发电机组机械传动技术的构造与原理
在讲风力发电机组机械传动技术的构造与原理时,我主要通过三方面来说,即风力发电电源的构成与发展,传动技术,偏航和变桨距传动技术。下面就具体来阐述一下。“风力发电机组、支撑塔架、并网控制器、蓄电池组、逆变器、卸荷器、蓄电池充电控制器、”等是组成风力发电电源的基本的部件构成;而风轮和发动机则是风力发电机组的重要构成,其中发电机组当中的风轮则包含车毂、叶片等组成构件;并且叶片能够通过风力进行旋转发电、推动发电机机头转动。鉴于要开发使用低能环保的绿色能源,所以这一技术,在当今不断的得到改进与发展。我们国家很早以前就会使用传动技术,如齿轮传动、绳带传动和链传动。传动技术,能够通过改变力的方向和速度,并使得传动装置部件的选用和设计要配比风力发电机组的要求。“简单的构造,平稳的传输、以及噪音的最小化,是带传动的显著特点。这些传动带自身携带的功能能起到缓冲吸振的作用,就算是超载,也只会在带轮上打滑,不会对其他零件磨损,产生很好的保护作用。常用的带传动有两种形式,即平带传动和V带传动。我将引用宣安光,在对风力发电机组机械传动技术的探讨中的对偏航和变桨距传动技术的分析来诠释,即“为了获取足够的风能,偏航机构必须始终要处于迎风位置,这样才能及时追踪风向的变化。当风力机开始偏转时,偏航加速度将产生冲击力距。偏航转速和其加速度成正比,成倍增加了冲击力。”
2.机组动力传动的关键技术问题
由于发电机组自身,对环境要求和使用工况条件比较特殊,因此它对传动装置有着严格的要求;外加上,有很多外在的不确定的因素,也会使风力机组变得异常的不稳定,常见的问题主要有风轮变化多端,异常载荷,导致电网不够稳定;机舱刚性不足,则会引起强烈振动。此时传动技术则起着至关重要的作用。风力发电机组的传动链的运作原理是,通过风带动叶轮转动,叶轮与齿轮箱通过主轴刚性连接,经过齿轮箱的增速从而带动发电机转动,当达到一定的转速时,风力发电机组并网发电。齿轮箱内部的输入轴轴承除承受转矩以外,还需要承受弯矩及径向力和轴向力,需要加强齿轮箱的箱体和行星架两端的轴承;齿轮箱弹性支撑的作用是吸收冲击转矩,风轮传过来的倾覆力矩和径向力和轴向力由两个轴承吸收,前轴承起支撑作用,后轴承会将载荷转化成转矩, 由于上述, 所以只有转矩进入齿轮箱, 在一定程度上保护了齿轮箱。而齿轮箱的外形的设置,根据传动链的要求,对于变浆距风机,输出周和输入轴的距离是有要求的,齿轮箱的结构一般为1p+2h,2P+1h,2p/1p的。随着科技的不断进步与发展,现在风力发电机组的传动效率越来越高,发电机由风力机经过传动装置进行驱动运转,所以这种方式无疑要恒定风力机的转速,这种方式会影响到风能的转换效率;另一种方式就是发电机转速随风速变化,通过其它的手段保证输出电能的频率恒定,即变速恒频运行。风力机的风能利用系数跟叶尖速比(叶轮尖的线速与风速的比值)有关,存在某一确定的叶尖速比,使Cp达到最大值。
3.导致直驱永磁型和双馈异步风力发电机组传动效率上的差异原因
直驱永磁型风力发电机组在稳定性,功率因数也不易调节,传动效率的成熟上,实际应用中都不如双馈异步风力发电机组,但在低风速区域,直驱永磁型风力发电设备具有优势,能够相对高效的传动。两者的驱动链结构不同,双馈异步风力发电机组有齿轮箱,维护成本高,直驱永磁型则无齿轮箱或低传动比;电机种类的不同,双馈异步属于电励磁,直驱永磁型是永磁,需要考虑永磁体退磁问题;变流单元的不同,双馈异步,IGBT,单管额定电流小,技术难度大;直驱永磁型IGBT,单管额定电流大,技术难度小等问题都会导致两者在传动效率的不一样。
4.小结
本人结合多年实践工作经验,就风力发电机组机械传动技术展开了探讨,系统地诠释了风力发电机组机械传动技术的构造与原理,并且分析了机组动力传动的关键技术问题;和导致直驱永磁型和双馈异步风力发电机组传动效率上的差异原因。但是由于自身知识和见识的局限,可能不能说的那么全面,只是希望大家能通过我的文章能够多多关注风力发电机组机械传动技术的发展。
参考文献:
[1] 宣安光; 对风力发电机组机械传动技术的探讨[J];期刊; 2010年03期
[2] 赵朦朦; 风力发电机组传动系统结构配置与布局优化[J];期刊;2012年03期
随着全国性的节能减排运动的展开,近几年LNG 动力船在全国各地得到了大规模的试点和推广,但从目前来看效果不太理想。究其原因一是由于油价的回落使得天然气的性价比下降,加上LNG加注码头或加注趸船严重缺乏,船东积极性下降。二是目前相关专业技术人员的缺乏和配套产品的落后等因素导致LNG动力船的各种技术指标很难完全达到规范要求,限制了LNG动力船的发展。要改变这一现象,需要各方积极配合,找出原因,研究对策。船长在20-50m间的小型船舶占我国船舶数量的绝大多数,产生的空气污染量占船舶排放量的绝大部分,同时LNG动力在小型船舶上的应用难度比大、中型船舶更大,推广的成果和意义也更大。本文就小型LNG动力船存在的主要技术难点问题在此作一分析。
一、发动机的选择和气体管路的问题。
LNG动力船分单一天然气和双燃料(天然气和燃油)两种,因条件限制,小型船舶一般采用双燃料动力机。发动机分新造及改造两种。改造机天然气采用总管进气单点喷射和支管进气多点喷射两种方式。其中总管进气单点喷射方式仅需增加一套燃气供应系统,可完全保留柴油机的燃油喷射系统,天然气喷射压力低,对燃气泵的要求较低,成本较低,改造方便。但有很多缺陷,如会引发爆燃、总管存在爆炸危险、有燃气扫出、排放性能差,空燃比不够精确、燃气模式下调速性能差等,安全性、经济性和排放都存在明显问题。所以这种改造方式应予以淘汰。另一种方式是目前绝大多数改造船舶使用的支管进气多点喷射方式。该方式空燃比比较精确,没有燃气扫出,排放性能较好,部分解决了总管进气方式的缺陷,但还有单缸爆燃问题,调速性能差,改造成本较高等缺陷。
二、机器处所类型的确认。
对小型船舶来说,采用本质安全型机器处所,能够避免很多由于空间间距小而带来的问题。但本质安全型机器处所要求供气管路采用双壁管,由于机器处所的供气管路的双壁管由船厂施工,发动机厂家一般不会考虑双壁管的要求,所以无论采用机械通风导管的双壁管还是采用填充惰性气体的双壁管对小型船舶来说不太现实。ESD防护式机器处所仅适用于多机舱船舶,且除免除双壁管要求外,其他对机舱的要求也很高,小型船舶并不适用。所以目前情况下,小型船舶的机器处所仅可能采用增强安全型机器处所。
目前许多改建或新建LNG动力船供气管路部分采用双壁管,气体阀件单元也做成气密(气密效果因工艺不同不尽相同),管路有独立的机械通风,另外机舱其他要求基本参照增强安全型机舱要求。这种方法满足规范要求,机舱安全性有保障,但成本增加很多。
三、小船气罐的布置问题。
小型船舶特别是一部分改建船舶,由于船长的限制,机舱距船尾较近,气罐的布置比较困难。为了留出船尾必要的防撞间距,气罐部分空间要放置在机舱上方,此种情况按规范要求必须设置宽度至少达到900mm的隔离舱。为解决这一问题,设计时在其下方机舱部位增加一块900mm高度的隔离区域。由于小船机舱高度有限,这一区域没有了利用空间,对机舱区域的布置带来了极大的困难。
四、气体管路及气罐透气口与其他区域的间距问题。
一般情况下,小型LNG动力船舶的舵机舱位于气罐后下方,其开口距气罐透气口、燃料阀、气体管路法兰等距离较近,但其内部设备不能完全达到防爆等级要求,采取过压措施也不太现实。考虑到LNG气体密度约为空气的55%,一般情况下很少会有LNG气体在舵机舱积聚,故对舵机舱的要求应予适当放宽,不把其划入危险区域之内。气罐的透气口位置和高度要求对小型LNG动力船来说是很大的考验。尽管规范对内河船舶考虑了其布置的困难,对内河船舶气罐的透气口的高度从6m降为3m,但对受航道桥梁限制的内河船舶,还是偏高。透气口距机器废气出口及机舱空气出口的距离规范要求为海船10m,内河船舶5m,对小型船舶来说,出口的布置是非常困难的。
五、可燃气体泄露报警和供气阀的切断。
可燃气体探测器探测精度缺乏检测手段,规范要求气体浓度在20%--40%LEL(爆炸下限)时发出报警或切断供气阀。但目前检验时没有有效的检测工具和手段来确定气体浓度和报警或切断的可靠性。常用的方法只是简单地在探测器下方释放可燃气体来确认是否报警或切断供气阀,气体浓度无法确定。
六、气体充装管路的保护。
部分船舶的气罐位于主甲板下方的舱室中,充气管路部分穿过主甲板,为防止船体发生冷脆现象及充装人员的安全,管路的保温是很重要的工作。但目前对管路的保温材料的选择、施工缺乏明确要求,配套的合格产品几乎没有。
七、船用产品证书的问题。
规范规定与气体燃料系统相关的重要产品如气罐、气体燃料发动机、热交换器、ECU、燃料管路上的阀件、软管、波纹管、泵和压缩机等需持有CCS证书,但现实条件下,产品检验没有跟上实际需求,很多部件没有证书。发动机厂家仅提供发动机及配套的电子控制系统(ECU)证书,但气体燃料控制系统及双壁管、阀件箱的通风系统和机器处所通风系统的控制箱作为LNG动力船舶的重要单元,因为船舶差异化,没有统一的控制系统,往往没有CCS证书。另外气罐及燃料管路绝大多数是由原来生产船用锅炉或压力容器的厂家生产,生产条件及技术条件良莠不齐,外购的阀件五花八门,如核心的防爆电磁阀,有进口的、国产的,类型很多质量得不到有效保证。气体燃料控制系统的生产厂家水平也是参差不齐。给船舶安全性和检验工作留下极大的隐患。
以上是小型LNG动力船实船建造、检验过程中存在的部分技术难点,产生的原因很多,有些是短时期还无法彻底解决的,如发动机综合性能的提高和成本的控制,其他还有诸如设备制造厂家和船厂的技术、工艺缺陷,小型船舶对规范的适应性还缺乏全面的研究等。为把LNG动力真正成功应用于小型船舶,建议:
中图分类号:U664.33 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)48-0012-01
船舶动力机械中的螺旋桨是船舶上普遍使用的一种推进器,就是推动船舶运动的一个装备,通过将船舶动力机械发出的功率转化为推动力,从而保证船舶的航行。以目前的工作来看,很多船舶对螺旋桨的养护并不是特别的在意,往往在出现问题或者是故障后,才能意识到螺旋桨已经有了很大的隐患,在维修和更换的过程中,花费了大量的费用,造成了得不偿失的情况。在此,本文主要对船舶动力机械中螺旋桨的养护技术要点进行解析。
一、 船舶动力机械中螺旋桨的检修
螺旋桨是船舶动力的根本机械,如果其出现问题,对船舶航行安全和启动所造成的影响是绝对性的。为此,在日常的工作中,需注重对船舶动力机械中螺旋桨的检修工作,这样就可以在客观上实现船舶航行的稳定。制定注意的是,检修工作并不容易,在部分方面甚至是表现出了复杂的状态。为此,我们应在检修螺旋桨的过程中,尤其注意对细节问题的处理。
(一) 螺旋桨桨叶片裂纹的修理
对于螺旋桨而言,虽然看上去是一个整体,其实是由不同的组成部分拼接而成,所以在检修的过程中,应根据不同组成部分的特点来进行检修工作,否则无法得到理想的效果。例如,螺旋桨桨叶片在出现裂纹后,应采取针对性的方法予以处理,而不是进行单纯的补焊。首先,当螺旋桨桨叶片出现裂纹后,应观察裂纹的具体类型和裂纹的强度,如果裂纹过于庞大、过长,都不能应用补焊的方法。其次,如果螺旋桨桨叶片的裂纹比较严重,甚至是出现了些许断叶的现象,则应该更换,而不是采取补焊。第三,如果裂纹并不大,且符合补焊的要求,那么在处理的过程中,应选择与桨叶片相同的材料进行补焊,同时在补焊完成后,将叶片进行凿平磨光处理。
(二) 螺旋桨桨叶片变形的检修
船舶在航行过程中,如果是遇到了一些比较难以航行的地方,可能会对螺旋桨的桨叶片造成损坏,变形是比较常见的问题,且容易在客观上造成航行困难,甚至是滞留。为此,对桨叶片变形的检修也是比较重要的,要在客观上和主观上,进行多方面的检修。结合以往的经验和当下的标准,螺旋桨桨叶片变形的检修,可从以下几个方面出发:第一,螺旋桨桨叶片在变形后,其检修工作,应注意矫正处理,比较常用的方法是冷态矫正,该方法适用于桨叶的尖端部位,同时对桨叶边缘比较薄的部位,也可以实施较好的矫正。第二,螺旋桨在部分情况下会受到严重的变形,此时应根据实际的需求,实施热态矫正,该方法对所有的变形都能够较好的处理,并且方法较多,包括重锤敲打、压力机矫正等等。
二、 船舶动力机械中螺旋桨的养护
螺旋桨在出现问题后,不仅仅是进行修理,同时还需要进行养护。在以往的工作中,仅仅是通过修理或者更换来完成,主观上忽视了养护工作的重要性,造成了螺旋桨的较多隐患。为此,在日后的处理中,需在多方面完成对螺旋桨的日常养护,确保螺旋桨可以为船舶航行提供足够的动力。另一方面,养护工作应与检修进行高度的结合,从多个方面来解决船舶航行中的动力问题。
(一) 清理养护
对于船舶而言,螺旋桨的养护工作,必须在清理养护中做出足够的努力。以往的工作中,清理工作虽然也在执行,但总体上并不彻底,达标情况较少。本文认为,螺旋桨的清理养护,应从以下几个方面来开展:第一,在对螺旋桨实施污染检查时,必须要对螺旋桨的桨轴管内进入的污染物进行检查,同时采取油封处理的措施,确保螺旋桨的桨毂内孔、尾轴进行高度的贴合,减少各种不良情况的出现。第二,船舶在航行过程中,螺旋桨的工作环境会保持长期的潮湿状态,在安装的过程中,应确保各个组件相互结合的螺帽能够被旋紧,从细节上减少各方面的损坏。在实施清理养护时,最重要的就是将所有的污物都清理干净,防止造成任何的隐患。
(二) 其他养护
螺旋桨的养护是一项综合性的工作,除了要在清理养护方面努力外,很多工作都偏向于综合的特点:第一,定期的抽轴检验。螺旋桨除了桨叶的维护,桨轴也是维护的重点。一般来说,船级检验对螺旋桨采用的是5年或者5年内进行一次抽轴检验,除此之外,还需要加大针对性和准确性,才能确保检验的有效性和可靠性,保证其安全。第二,实现设备的状态监测。对螺旋桨进行状态监测是目前较为新型的养护手段,主要是对螺旋桨的运行状态实现实时监控,并且自动记录下螺旋桨运行的参数,当参数出现异常时,自动报警的一种监测方式。该种方式省去了大量维修人力和费用,对于螺旋桨的养护起到至关重要的作用。第三,部分螺旋桨的组件在出现问题后,是必须进行更换的,由于养护和检修困难,实施更换能够从根本上保证螺旋桨可以顺利的运行。综上所述,船舶动力机械中螺旋桨的养护技术,应从客观角度出发,在多方面完成高水平的维护,从客观上和主观上,减少不必要的问题,以此来确保船舶航行中,拥有足够的动力支持。
总结:本文对船舶动力机械中螺旋桨的养护技术要点进行分析,从现有的工作来看,螺旋桨的养护,还是要从多个方面出发,应将每一个方面的工作协调处理,确保养护工作是一个健全的体系,而不是单纯的实施一两项措施。另外,在具体的工作中,需确保养护的权威性和专业性,不要总是在表面工作上努力。相信在未来的工作中,船舶动力机械中螺旋桨的养护技术,会得到更大的进步。
参考文献
[1] 黄苗苗,吴乘胜.垂向振荡对螺旋桨敞水性能的影响研究[J].水动力学研究与进展A辑,2015,03:284-290.