某风电机组行星齿轮断齿原因
Causes of broken teeth of planetary gear of a wind turbine
摘 要
某风电机组行星齿轮在运行约2 a后发生断齿。采用化学成分分析、宏观观察、断口分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,分析了该齿轮断齿的原因。结果表明:该行星齿轮原材料中存在大量聚集的夹杂物,在齿轮服役过程中,夹杂物附近易产生应力集中,从而在该处萌生裂纹,齿轮表面烧伤加速裂纹扩展,最终导致齿轮发生疲劳断裂。
齿轮
疲劳断裂
非金属夹杂物
wind turbine
gear
fatigue fracture
non-metallic inclusion
Abstract
The planetary gear of a wind turbine had broken teeth after about 2 years of operation.Using chemical composition analysis,macroscopic observation,fracture analysis,metallographic inspection,scanning electron microscope and energy spectrum analysis,the reasons for broken teeth of the gear were analyzed.The results showed that there were a large number of aggregated inclusions in the raw material of the planetary gear.During the service process of the gear,stress concentration was easy to occur near the inclusions,so that cracks were initiated there,and the surface burn of the gear accelerated the crack propagation,which eventually led to fatigue fracture of the gear.
中图分类号 TG115 DOI 10.11973/lhjy-wl202203016
所属栏目 质量控制与失效分析
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收稿日期 2021/3/3
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备注谢文婷(1994-),女,硕士研究生,主要从事金属失效分析工作,wentingxie519@163.com
引用该论文: XIE Wenting,QI Hongzhang,REN Beilei,GONG Kai,YUAN Xiangkai. Causes of broken teeth of planetary gear of a wind turbine[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2022, 58(3): 58～62
谢文婷,祁红璋,任蓓蕾,龚凯,袁象恺. 某风电机组行星齿轮断齿原因[J]. 理化检验－物理分册, 2022, 58(3): 58～62
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参考文献
【1】刘溯.风机齿轮箱轴承常见失效模式及解决方案[J].电气制造,2011(2):32-33.
【2】王荣.风能发电机组结构件的失效分析与预防(待续)第2讲齿轮的失效分析与预防[J].理化检验(物理分册),2019,55(10):667-675.
【3】吴佳峻.18CrNiMo7-6钢齿轮轴开裂失效分析[J].理化检验(物理分册),2017,53(9):671-674.
【4】柴丰进.大型风电齿轮箱的失效问题及其设计制造技术的国内外现状分析[J].决策探索(中),2019(7):60-61.
【5】聂勇军,罗敬东.齿轮失效模式形成分析[J].琼州学院学报,2011,18(2):51-53,57.
【6】朱衍勇,钟振前,杨春,等.齿轮轴裂纹成因分析[C]//全国冶金物理测试信息网建网30周年学术论文集.景洪,2011:140-144.
【7】谢金鹏,王天华,杨春,等.风机齿轮轴轮齿断裂原因分析[J].物理测试,2017,35(6):43-46.
【8】张爱梅.非金属夹杂物对钢性能的影响[J].物理测试,2006,24(4):42-44.
【9】肖伟中.齿轮硬化层疲劳剥落强度研究与应用[D].北京:机械科学研究总院,2016.
【10】宋金辉,程小利,黄敏,等.风电齿轮箱高速中间轴失效原因分析[J].金属热处理,2019,44(S1):89-92.
【2】王荣.风能发电机组结构件的失效分析与预防(待续)第2讲齿轮的失效分析与预防[J].理化检验(物理分册),2019,55(10):667-675.
【3】吴佳峻.18CrNiMo7-6钢齿轮轴开裂失效分析[J].理化检验(物理分册),2017,53(9):671-674.
【4】柴丰进.大型风电齿轮箱的失效问题及其设计制造技术的国内外现状分析[J].决策探索(中),2019(7):60-61.
【5】聂勇军,罗敬东.齿轮失效模式形成分析[J].琼州学院学报,2011,18(2):51-53,57.
【6】朱衍勇,钟振前,杨春,等.齿轮轴裂纹成因分析[C]//全国冶金物理测试信息网建网30周年学术论文集.景洪,2011:140-144.
【7】谢金鹏,王天华,杨春,等.风机齿轮轴轮齿断裂原因分析[J].物理测试,2017,35(6):43-46.
【8】张爱梅.非金属夹杂物对钢性能的影响[J].物理测试,2006,24(4):42-44.
【9】肖伟中.齿轮硬化层疲劳剥落强度研究与应用[D].北京:机械科学研究总院,2016.
【10】宋金辉,程小利,黄敏,等.风电齿轮箱高速中间轴失效原因分析[J].金属热处理,2019,44(S1):89-92.
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