風力發電風生水起，傳動部件質量備受關注

風(feng)能作為一(yi)種可再(zai)生資源，已經越(yue)來越(yue)受到世界各(ge)國的重視(shi)。過去十年中，風(feng)能系統（WES）的發(fa)電量倍增，但(dan)對于大(da)多數風(feng)力(li)渦(wo)輪發(fa)電機(ji)(ji)來說，基本上(shang)20年內都會出現2個及以上(shang)的主要(yao)傳動部件(jian)的機(ji)(ji)械故障，導致(zhi)長達數周(zhou)的停機(ji)(ji)，進而導致(zhi)產(chan)能降低，維(wei)護成本顯著增加等負面影響。

尺寸精度不足

風力(li)渦輪(lun)機傳動系(xi)統的(de)機械故障可能(neng)是(shi)(shi)由(you)尺(chi)寸不正確引起(qi)的(de)，尺(chi)寸不正確可能(neng)導致磨損和局部發熱。諸如(ru)波紋或粗糙(cao)度之類的(de)表面狀況(kuang)也會對高應力(li)組件(jian)的(de)壽命產生(sheng)重大(da)影(ying)響。另(ling)外，在這樣的(de)大(da)部件(jian)中，諸如(ru)制造溫度和整(zheng)個(ge)零件(jian)上的(de)溫度梯度或夾持的(de)影(ying)響也可能(neng)是(shi)(shi)有害的(de)。

質量問題不可追溯

與汽車行業(ye)相比，用于(yu)WES的(de)大型(xing)傳動系統組件距離汽車行業(ye)中(zhong)的(de)高性能和低故障率還有(you)很長的(de)路要(yao)走。在(zai)汽車發動機(ji)零件中(zhong)，可追溯的(de)測量是制造(zao)過程和質(zhi)量控制的(de)基礎。相比之(zhi)下，WES制造(zao)目前沒有(you)如此嚴格，也(ye)缺乏可追溯的(de)測量和制造(zao)標準(zhun)。

解決方案

專題項目組成立，開發風電機測量標準和程序

歐洲計(ji)量聯合研(yan)究(jiu)(jiu)計(ji)劃（Europen Metrolory Programme,簡稱(cheng)EMRP)匯(hui)集了(le)23個不同國(guo)家計(ji)量研(yan)究(jiu)(jiu)所的技(ji)術力(li)量，以(yi)應對關鍵的計(ji)量挑(tiao)戰。典型代表有德(de)國(guo)PTB，英國(guo)NPL，意大利(li)INRIM，丹(dan)麥DTU以(yi)及芬蘭MIKES等著名研(yan)究(jiu)(jiu)機構。海克斯康也參與其中(zhong)。

EMRP成立了一個專題項(xiang)目——開(kai)發測量(liang)標準(zhun)和程序，以提(ti)高準(zhun)確性并(bing)減少高精度傳動系統組件定(ding)量(liang)測量(liang)的不確定(ding)性。

成功建立計量程序

在(zai)實際工(gong)業應用中開發并(bing)試(shi)用了六個有(you)關(guan)軸，齒(chi)輪(lun)，軸承和齒(chi)輪(lun)測(ce)量(liang)的實踐(jian)指(zhi)南。該指(zhi)南涉及測(ce)量(liang)大(da)型傳(chuan)動(dong)系統組件(jian)的長度(du)，表面形狀（包(bao)(bao)括(kuo)波紋度(du)）和粗(cu)糙度(du)。還(huan)針對以下(xia)方面提出了針對特(te)性和參(can)數進(jin)行測(ce)量(liang)的建議：漸(jian)開線輪(lun)廓(kuo)（牙(ya)齒(chi)輪(lun)廓(kuo)），包(bao)(bao)括(kuo)超精(jing)加(jia)工(gong)表面；制動(dong)系統；齒(chi)輪(lun)，以及漸(jian)開線斜齒(chi)輪(lun)。

開發CAD模塊

項目開發了(le)計算(suan)機輔助設計（CAD）模(mo)塊和(he)數值模(mo)型，并使用它(ta)們來模(mo)擬(ni)在大(da)型組件(jian)的(de)(de)(de)(de)測(ce)量中(zhong)引入(ru)誤(wu)差(cha)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要因素。這些虛擬(ni)研究考慮了(le)表面特性，溫度(du)變化(hua)以(yi)(yi)及重(zhong)力(li)和(he)夾緊(jin)引起的(de)(de)(de)(de)變形。根據它(ta)們的(de)(de)(de)(de)結果，現在可以(yi)(yi)通過使用數值模(mo)型/計算(suan)得出的(de)(de)(de)(de)建議來最大(da)程度(du)地減少大(da)型組件(jian)的(de)(de)(de)(de)測(ce)量中(zhong)的(de)(de)(de)(de)這些誤(wu)差(cha)。

形成大尺寸測量指南

該項目制(zhi)定了以(yi)下六個用于(yu)優化大尺寸測量的實踐指南：

1.關于大型齒輪和大型環測量標準的熱化時間的實踐指南

2.最大(da)程度地(di)減少重力和夾(jia)緊等重大(da)測量不確定性因(yin)素的實踐指南(nan)

3.齒輪表面參數(shu)檢測(ce)的實(shi)踐指南

4.大型軸承形狀和直徑(jing)測量的(de)(de)表(biao)面參數測量策(ce)略的(de)(de)實踐指南

5.大型(xing)軸承(cheng)波紋度(du)和粗(cu)糙度(du)測量(liang)的(de)表面(mian)參(can)數測量(liang)策略的(de)實踐指南

6.大型軸類(lei)零件(jian)形狀和直徑測(ce)量的表面參數測(ce)量策略(lve)的實踐指南

行業影響

建立行業標準復制成功經驗，海克斯康在行動

為了應對風電行業關鍵零部件檢(jian)(jian)測(ce)挑戰(zhan)，海(hai)克(ke)斯康增(zeng)強了齒(chi)輪(lun)評(ping)估(gu)軟件和齒(chi)輪(lun)圖形(xing)評(ping)估(gu)功能，大大提高了測(ce)量結果的準確性(xing)和可(ke)靠性(xing)。QUINDOS Gear軟件中(zhong)集(ji)成了一(yi)種(zhong)經過開發的算法，并可(ke)供所有QUINDOS客(ke)戶使用。該實踐指南被(bei)證明(ming)有助于引導(dao)海(hai)克(ke)斯康的客(ke)戶和潛在客(ke)戶，在設備性(xing)能方面(mian)提供保證，并提高檢(jian)(jian)驗質量。

據統計，海克斯康(kang)集團EMEA地區(qu)，2019年銷售的(de)(de)(de)大型(xing)Leitz龍門三坐標測(ce)量機(ji)中約有一半受到(dao)了參與該項目的(de)(de)(de)積極影響。可追蹤的(de)(de)(de)測(ce)量結果提(ti)高(gao)了風(feng)(feng)電系統組件的(de)(de)(de)質量和可靠性。這將(jiang)使風(feng)(feng)能(neng)系統的(de)(de)(de)投資(zi)獲得更高(gao)的(de)(de)(de)回(hui)報，來支持擴(kuo)大這類新能(neng)源的(de)(de)(de)生產，并(bing)幫助歐盟(meng)國家實現對(dui)可再生能(neng)源的(de)(de)(de)目標。

相關產品：Leitz PMM-G 大尺寸高(gao)精龍門(men)測量機

相關產(chan)品：Lambda SP 大尺寸(cun)龍(long)門(men)三坐標測量機

值得(de)關注的(de)(de)是，近幾年(nian)，在(zai)(zai)(zai)政策、社會需求和技術等多(duo)重因素驅動下(xia)(xia)，中(zhong)國在(zai)(zai)(zai)海(hai)上(shang)風電(dian)市(shi)場的(de)(de)布局正加速擴張(zhang)。有關數據顯(xian)示，中(zhong)國在(zai)(zai)(zai)建海(hai)上(shang)風電(dian)項目達(da)到(dao)13個，占全(quan)球56.5%，2020年(nian)中(zhong)國在(zai)(zai)(zai)全(quan)球海(hai)上(shang)風電(dian)市(shi)場的(de)(de)地位(wei)有望取代(dai)德國，來到(dao)世界第二的(de)(de)位(wei)置，并在(zai)(zai)(zai)接(jie)下(xia)(xia)來的(de)(de)幾年(nian)內繼續(xu)趕超(chao)英國。

圖｜海克(ke)斯康在中國的(de)風電行(xing)業客戶

多年(nian)來，海克斯康中國(guo)立(li)足本(ben)地市場，以世(shi)界領先的技術和服務，助力本(ben)土(tu)風電設備制造客戶，與多家本(ben)土(tu)或者(zhe)合資風電設備制造商緊密合作。

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