Comment la boîte de vitesses réalise-t-elle ce processus de conversion efficace et stable?

Comme son nom l'indique, une boîte de vitesses multi-tours contient un système de transmission d'engrenages à plusieurs étapes, qui réalise la conversion de la vitesse et du couple à travers le maillage des engrenages de différentes tailles et nombres de dents. Dans une éolienne, la roue éolienne tourne sous le lecteur du vent pour générer de l'énergie mécanique. Cependant, en raison de l'instabilité de la vitesse du vent et des limites de la conception des roues éoliennes, la vitesse générée par la roue éolienne est souvent faible et le couple est grand, ce qui ne peut pas conduire directement le générateur pour produire de l'électricité efficacement. À l'heure actuelle, la boîte de vitesses multi-tours joue un rôle clé.

La boîte de vitesses se compose généralement d'un arbre d'entrée, d'un arbre de sortie, d'un arbre intermédiaire, d'un engrenage de différents niveaux, de roulements, d'un boîtier et d'un système de lubrification. Parmi eux, l'arbre d'entrée est connecté à la roue éolienne et l'arbre de sortie est connecté au générateur. Lorsque la roue éolienne tourne, l'arbre d'entrée entraîne les engrenages de différents niveaux pour se transmettre en séquence et convertit enfin l'énergie mécanique à basse vitesse et à torque élevé en énergie mécanique à haute vitesse et à faible torque et la transmet au générateur.

Il convient de noter que la conception de la boîte de vitesses multi-tours considère entièrement les besoins spéciaux de la production d'énergie éolienne. D'une part, la boîte de vitesses doit résister aux énormes changements de couple et de vitesse transmis par la roue éolienne; D'un autre côté, la boîte de vitesses doit également avoir une efficacité de transmission élevée et une longue durée de vie. Par conséquent, la sélection des matériaux, la conception structurelle, le processus de fabrication et le système de lubrification de la boîte de vitesses ont été strictement optimisés et améliorés.

Le noyau du boîte de vitesses multi-tours réside dans son système de transmission interne des engrenages. Ce système atteint une conversion précise de la vitesse et du couple grâce au maillage des engrenages de différentes tailles et nombres de dents. Pendant le processus de conversion, la boîte de vitesses améliore non seulement l'efficacité de l'utilisation d'énergie, mais garantit également que le générateur peut fonctionner à une vitesse stable.

Le système de transmission de l'engrenage convertit la rotation à basse vitesse de la roue éolienne dans la rotation à haute vitesse requise par le générateur à travers l'effet d'augmentation de la vitesse. Étant donné que l'efficacité de travail optimale du générateur correspond généralement à une certaine plage de vitesse, l'effet d'augmentation de vitesse de la boîte de vitesses permet au générateur de fonctionner à une vitesse plus efficace, améliorant ainsi l'efficacité de production d'énergie de toute l'éolienne.

Le système de transmission des engrenages garantit également que le générateur fonctionne sous une charge stable via la fonction de réglage du couple. Étant donné que le couple généré par la roue éolienne fluctue considérablement avec le changement de vitesse du vent, s'il est directement transmis au générateur, il provoquera une charge instable du générateur, affectant la qualité de la production d'électricité et la vie de l'équipement. La boîte de vitesses peut ajuster automatiquement le couple de sortie à travers le maillage des engrenages internes et le changement de rapport de transmission, afin que le générateur puisse fonctionner de manière stable sous la charge nominale.

Le système de transmission des engrenages a également des fonctions telles que la conversion de direction et la réduction des vibrations et la réduction du bruit. La fonction de conversion de direction permet à la boîte de vitesses de s'adapter à différents changements de direction du vent, garantissant que l'éolienne est toujours confrontée à la direction du vent et à maximiser l'utilisation de l'énergie éolienne. La fonction de réduction des vibrations et de réduction du bruit réduit l'impact des vibrations et du bruit sur l'équipement et l'environnement en optimisant la conception structurelle de la boîte de vitesses et en sélectionnant des matériaux d'engrenages de haute qualité.

Bien que les boîtes de vitesses multi-tours jouent un rôle vital dans la production d'énergie éolienne, il y a encore de nombreux défis techniques dans leur processus de conception et de fabrication. D'une part, alors que les éoliennes se développent vers une plus grande capacité et une efficacité plus élevée, les boîtes de vitesses doivent résister à des charges plus grandes et des vitesses plus élevées, ce qui met des besoins plus élevés sur la sélection des matériaux, la conception structurelle et le processus de fabrication des boîtes de vitesses. D'un autre côté, comme la production d'énergie éolienne est généralement située dans les zones éloignées et dans des environnements difficiles, les boîtes de vitesses doivent également avoir une forte résistance à la corrosion, une résistance à l'usure et une résistance à la fatigue.

Afin de relever ces défis, les entreprises pertinentes et les institutions de recherche continuent d'explorer et d'innover. En termes de sélection des matériaux, l'acier en alliage et en acier inoxydable à haute résistance et à haute taille sont utilisés pour améliorer la capacité d'appui et la durée de vie de la boîte de vitesses. En termes de conception structurelle, le niveau de vibration et de bruit de la boîte de vitesses est réduit en optimisant les paramètres tels que la forme de la dent de vitesse, le nombre de dents et le rapport de transmission. En termes de processus de fabrication, les technologies d'usinage de précision et de traitement thermique sont utilisées pour améliorer la précision de fabrication et la qualité de surface de la boîte de vitesses.

Afin d'améliorer encore la fiabilité et la durée de vie de la boîte de vitesses, les entreprises et les institutions de recherche concernées ont également développé des systèmes de surveillance et de maintenance intelligents. Ces systèmes peuvent détecter les défauts et problèmes potentiels par la surveillance en temps réel des vibrations, de la température et d'autres paramètres de la boîte de vitesses, et prendre des mesures de maintenance correspondantes pour éviter l'occurrence et l'expansion des défauts. Ces systèmes peuvent également fournir une prise en charge des données pour la maintenance et la maintenance de la boîte de vitesses pour s'assurer que la boîte de vitesses est toujours dans les meilleurs conditions de fonctionnement.