中國風電產業在新能源的潮流下快速發展,今后5年仍然呈高速發展的態勢。風電產業必須要有完整的機電產業鏈,而齒輪增速箱是產業鏈中的關鍵環節。我國的風電技術仍處于初級階段,主要表現在風電齒輪的質量還沒有度過高可靠性的考驗,風機運行中的故障率與世界先進水平相比仍然偏高。在這樣的背景之下,研討風電齒輪的設計、加工工藝和制造技術具有很強的現實意義。
2009年,全球新增裝機容量3810萬kW,總營業額達500億歐元。截至2009年底,全球累計裝機容量約為1.6億kW,同比上年增長31%。我國陸地50m高度潛在風能資源26.8億kW,技術可開發量約8億kW;我國近海50m高度風能技術可開發量約2億kW。我國7個千萬千瓦級風電基地可累計安裝5.7億kW風電機組,發展潛力巨大。到2020年底,我國大型風電機組累計總裝機容量將達到1.5億kW以上。
鄭州機械研究所副總工程師劉忠明介紹了風電齒輪箱技術發展趨勢及若干關鍵技術的研究。近幾年直驅技術在風電領域得到了重視和發展,在未來風電機組發展中將有很大的發展空間。但考慮到技術成熟度、成本、運輸和易大型化等優點,在相當長的時間內,齒輪增速箱機組仍是主流。目前,3個行星輪及多行星輪技術已應用于大型風電增速箱內。鄭州機械研究所在風電齒輪研究中引進CAE技術,通過結構優化,增加了行星架的剛度,使行星架的變形大幅度降低,有效提高了齒輪嚙合過程中載荷分布的均勻性,提高了齒輪的可靠性。