Kuinka vaihdelaatikko saavuttaa tämän tehokkaan ja vakaan muuntamisprosessin?

Kuten nimestä voi viitata, monikerroksinen vaihdelaatikko sisältää monivaiheisen vaihdevaihteistojärjestelmän, joka toteuttaa nopeuden ja vääntömomentin muuntamisen erikokoisten hammaspyörien ja hammasten lukumäärän avulla. Tuuliturbiinissa tuulipyörä pyörii tuulen ajamisen alla mekaanisen energian tuottamiseksi. Tuulen nopeuden epävakauden ja tuulen pyörän suunnittelun rajoitusten vuoksi tuulipyörän tuottama nopeus on usein alhainen ja vääntömomentti on suuri, mikä ei voi suoraan ajaa generaattoria sähkön tuottamiseksi tehokkaasti. Tällä hetkellä Multi-käännöksellä on avainrooli.

Vaihteistokokoinen koostuu yleensä syöttöakselista, lähtöakselista, väliakselista, eri tasoista, laakereista, kotelosta ja voitelujärjestelmästä. Niiden joukossa syöttöakseli on kytketty tuulipyörään ja lähtöakseli on kytketty generaattoriin. Kun tuulipyörä pyörii, syöttöakseli ajaa eri tasot vaihdetta siirrettäväksi sekvenssissä ja muuntaa lopulta hitauden, korkea-torjunnan mekaaninen energia nopeaksi, matalan vääntömomeneksi mekaaniseksi energiaksi ja siirtää sen generaattoriin.

On syytä huomata, että monikulmion vaihdelaatikkojen suunnittelu tarkastelee kokonaan tuulivoiman tuotannon erityistarpeita. Toisaalta vaihdelaatikko on kestävä tuulipyörän välittämät valtavat vääntömomentit ja nopeusmuutokset; Toisaalta vaihdelaatikossa on myös oltava korkea siirtotehokkuus ja pitkä käyttöikä. Siksi vaihdelaatikon materiaalivalinta, rakennesuunnittelu, valmistusprosessi ja voitelujärjestelmä on optimoitu tiukasti ja parannettu.

Ydin monivuotinen vaihdelaatikko sijaitsee sen sisäisessä vaihdevaihteistossa. Tämä järjestelmä saavuttaa tarkan nopeuden ja vääntömomentin muuntamisen erikokoisten ja hampaiden lukumäärän vaihtamisen kautta. Muutosprosessin aikana vaihdelaatikko ei vain paranna energian hyödyntämistehokkuutta, vaan varmistaa myös, että generaattori voi toimia vakaalla nopeudella.

Vaihteen voimansiirtojärjestelmä muuntaa tuulen pyörän hitauden kierto nopeaan kiertoon, jota generaattori vaatii nopeuden lisääntymisvaikutuksen kautta. Koska generaattorin optimaalinen työtehokkuus vastaa yleensä tiettyä nopeusaluetta, vaihdelaatikon nopeuden lisääntyminen antaa generaattorille mahdollisuuden toimia tehokkaammalla nopeudella, mikä parantaa siten koko tuuliturbiinin sähköntuotannon tehokkuutta.

Vaihteiden lähetysjärjestelmä varmistaa myös, että generaattori toimii vakaan kuorman alla vääntömomentin säätötoiminnon kautta. Koska tuulipyörän aiheuttama vääntömomentti vaihtelee suuresti tuulen nopeuden vaihtamisen myötä, jos se siirretään suoraan generaattoriin, se aiheuttaa generaattorin epävakaan kuorman, mikä vaikuttaa sähköntuotannon laatuun ja laitteiden käyttöikään. Vaihteisto voi säätää lähtömomenttia automaattisesti sisäisten hammaspyörien ja voimansiirtosuhteen muutoksen läpi, jotta generaattori voi toimia vakaasti nimelliskuorman alla.

Vaihteiden lähetysjärjestelmässä on myös toimintoja, kuten suunnan muuntaminen ja tärinän vähentäminen ja melun vähentäminen. Suuntamuuntamistoiminto antaa vaihdelaatikkoon sopeutua erilaisiin tuulen suunnan muutoksiin varmistaen, että tuuliturbiini on aina tuulen suunnassa ja maksimoi tuulienergian käytön. Tärinän vähentäminen ja melun vähentämistoiminto vähentää värähtelyn ja melun vaikutusta laitteisiin ja ympäristöön optimoimalla vaihdelaatikkojen rakennesuunnittelu ja valitsemalla korkealaatuisia vaihdemateriaaleja.

Vaikka monikuormilla vaihdelaatikkoilla on tärkeä rooli tuulivoimantuotannossa, niiden suunnittelu- ja valmistusprosessissa on edelleen monia teknisiä haasteita. Toisaalta, kun tuuliturbiinit kehittyvät kohti suurempaa kapasiteettia ja suurempaa tehokkuutta, vaihdelaatikoiden on kestettävä suurempia kuormia ja suurempia nopeuksia, mikä asettaa suuremmat vaatimukset materiaalin valintaan, vaihdelaatikoiden rakennesuunnitteluun ja valmistusprosessiin. Toisaalta, koska tuulivoimantuotanto sijaitsee yleensä syrjäisillä alueilla ja ankarissa ympäristöissä, vaihdelaatikoilla on myös oltava voimakas korroosionkestävyys, kulutuskestävyys ja väsymyskestävyys.

Näiden haasteiden vastaamiseksi asiaankuuluvat yritykset ja tutkimuslaitokset jatkavat tutkimusta ja innovaatioita. Materiaalin valinnan suhteen käytetään vaihdelaatikkojen laakerinkyvyn ja käyttöiän parantamiseksi korkean lujuuden ja voimakkaan seosteräksen ja ruostumattoman teräksen suhteen. Rakennesuunnittelun kannalta vaihdelaatikkojen värähtely ja melutaso alennetaan optimoimalla parametrit, kuten vaihde hammasmuoto, hampaiden lukumäärä ja voimansiirtosuhde. Valmistusprosessin kannalta tarkkuuden koneistus- ja lämmönkäsittelytekniikoita käytetään vaihdelaatikon valmistustarkkuuden ja pinnan laadun parantamiseksi.

Vaihdelaatikon luotettavuuden ja käyttöiän parantamiseksi asiaankuuluvat yritykset ja tutkimuslaitokset ovat myös kehittäneet älykkäitä valvonta- ja huoltojärjestelmiä. Nämä järjestelmät voivat havaita potentiaaliset viat ja ajan ongelmat vaihdelaatikon värähtelyn, lämpötilan ja muiden parametrien reaaliaikaisella seurantalla ja ottaa vastaavat huoltotoimenpiteet vikojen esiintymisen ja laajentumisen välttämiseksi. Nämä järjestelmät voivat myös tarjota tietojen tukea vaihdelaatikkojen huoltoa ja huoltoa varmistaakseen, että vaihdelaatikko on aina parhaassa työolosuhteissa.