（江苏龙源风电技术培训有限公司 江苏省南通市 226001）
一、设计目的
华锐SL1500机组，经过多年的运行，部分机组偏航系统在工作时产生异常振动和噪音，严重影响了机组稳定运行。现设计偏航系统技改方案以避免偏航系统工作时异常振动和噪音的产生。
二、SL1500偏航系统简介
1. 偏航检测系统
华锐SL1500机组偏航检测系统使用的是超声波风速计，风速计可以测量风速和风向，并通过防雷模块与主控PLC连接。主控PLC通过对风向的检测确定机组与正风向之间的夹角，判断是否执行偏航对风。
2. 偏航控制系统
华锐SL1500机组偏航控制系统由主控PLC与偏航变频器组成，主控PLC负责处理风速及风向数据，并将偏航启停信号通过CAN总线传输至偏航变频器，由偏航变频器驱动4个偏航电机执行偏航动作。
3. 偏航执行机构
偏航滑动轴承衬垫安装于机舱底座，与偏航大齿圈的上表面相接触；偏航阻尼衬垫安装于偏航卡钳，与偏航大齿圈的下表面相接触；偏航径向滑动板与偏航大齿圈内表面相接触，偏航卡钳通过螺栓与机舱底座相连接，上述部件构成了偏航滑动轴承。安装于机舱底座上的4个偏航电机与偏航减速器构成偏航驱动系统，驱动机舱底座与偏航大齿圈做滑动回转运动，从而实现偏航动作。
4. 偏航滑动轴承
偏航滑动轴承由34个偏航滑动轴承衬垫、6个径向滑动板组成。34个偏航滑动轴承衬垫安装于6个衬垫保持装置上（偏航滑动轴承衬垫保持装置有两种结构，分为5个安装位置和7个安装位置两种），6个径向滑动板安装于偏航卡钳上。
5. 偏航阻尼机构
偏航阻尼机构由6个被动式卡钳组成，布局方式如图。每个卡钳上安装5个偏航阻尼衬垫，共计30个。偏航卡钳提供一定的预紧力避免机组在偏航时造成机舱晃动。
三、振动及噪声产生的原因分析及技改措施
1.静、动摩擦力差值大
当两个相互滑动物体的表面之间处于干摩擦或润滑不良状态时，并且两物体之间的相对滑动速度低于临界速度，两物体之间将会出现断断续续的相对运动，这种断断续续的运动就称为摩擦振动。
2. 衬垫压溃
经过检查发现华锐机组普遍存在偏航滑动轴承衬垫磨损严重。偏航滑动轴承衬垫有自润滑功能（滑动衬垫和偏航环之间的滑动将导致衬垫微磨损，微磨损的过程将在衬垫与偏航环之间建立一个材料分离层，起到润滑作用），经过长期的运行，偏航滑动轴承衬垫厚度减少，抗压能力减弱，最终使偏航滑动轴承衬垫发生压溃。压溃的偏航滑动轴承衬垫表面破损，宏观和微观的形态都会改变，会导致静、动摩擦力的增大，加剧偏航振动的产生。
3. 预紧力不平衡
华锐SL1500机组的偏航卡钳为被动式，需定期手动调节预紧力，现场调节预紧力的方法并不标准，而且部分偏航卡钳的碟形弹簧已经锈蚀失效，导致各偏航卡钳预紧力存在差异。
4. 驱动方式
对比其他厂家机组，发现仅有少数厂家机组配有偏航变频器，且只有华锐SL1500机组同时使用偏航变频器及滑动偏航轴承。偏航电机是由偏航变频器供电，由于变频器为开环控制且输出有谐波，所以偏航功率波动可能是由偏航变频器的输出特性引起的。
四、偏航系统技改具体实施方案
1. 更换偏航衬垫及涂抹润滑脂
（1）前期准备工作
将滑动衬垫用LOCTITE496胶水黏贴在滑垫保持装置和滑动衬垫压板上。
将胶水涂抹到滑动衬垫压板上，涂成米字形，将直径为110mm的滑垫装入垫板上，用手压紧滑垫左右旋转180度，以保证胶水在滑垫和垫板均匀分布。
（2）更换前的准备工作
①将机舱吊车旋臂梁支架旋转至机舱爬梯口上方，用钢丝绳和O型锁扣将手拉葫芦吊装上，葫芦吊挂钩应置于机舱爬梯口中心位置，固定机舱内小吊车旋臂支架。
②机舱偏航，使偏航卡钳正下方错开塔筒吊物口和塔筒爬梯口。
③将靠机舱爬梯口边的三个偏航卡钳的预紧力调节螺栓（M30）松开至能手动旋转状态。同时将六个偏航卡钳编号，我们将靠近机舱爬梯边齿轮箱侧的偏航卡钳标号为1，随后将其余偏航卡钳逆时针依次编号为2-6。
④将偏航卡钳调整工装的圆钢穿于两侧偏航电机下部的主机架圆孔中，将千斤顶放于偏航齿圈上，千斤顶应放置在靠近齿轮箱侧的偏航电机附近。
（3）1#偏航卡钳上滑动衬垫的更换步骤
①用液压扳手将1号偏航卡钳紧固螺栓松开至可以用电动扳手拆卸（不要松的太多，以防卡钳掉落），随后将此偏航卡钳两边的紧固螺栓用电动冲击扳手卸下。将焊接好的两根主轴螺杆分别安装在此偏航卡钳两边上。主轴螺杆上分别套上两根钢管，从而错开主轴螺杆的焊接点，每个螺杆拧上两只螺母，旋转上部螺母至钢管顶住偏航卡钳。
②将此偏航卡钳剩余的四根紧固螺杆拆除，并将偏航卡钳支撑架安装在侧钢管顶住偏航卡钳面轴承中间两根螺栓孔上，支持架后部应固定在对应的偏航调节螺杆上。
③同时松动偏航卡钳两边主轴螺栓下部的螺母（一定不要旋转主轴螺杆），偏航卡钳支架下移直至支架下部顶在塔筒休息平台上，扶住偏航卡钳，将两根主轴螺杆拆除下来，将旧的的滑垫保持装置取出，在新的滑垫上要涂抹润滑脂FuchsSTABYLEOSE2，然后再将新滑垫保持装置换上。
④将一根主轴螺杆安装在此偏航卡钳远离机舱爬梯口一端并固定好，同时拆除偏航卡钳支持架，将偏航卡钳旋转如下图所示，将旧的下表面滑垫取出，更换新的下表面衬垫。
⑤将径向滑动板两边的挡板去掉，拆除径向滑动板上的固定螺栓，取下旧的径向滑动板，换上新的径向滑动板并涂抹润滑脂，用螺栓紧固好，安装好径向滑动板两边的挡板。
⑥将偏航卡钳旋转回初始位置，另一根主轴螺栓穿过偏航卡钳左侧固定螺栓孔，并与主机架固定好。同时向上拧动两根螺栓上钢管下部螺母，直至偏航卡钳与主机架下部相接。将四颗固定螺栓穿过偏航卡钳，与主机架连接，并用电动冲击扳手安装好。将两根主轴螺栓拆除，换上两根固定螺栓，并用电动冲击扳手拧紧。偏航卡钳六颗固定螺栓均用电动扳手打紧后，再以4500 PSI力矩将偏航卡钳螺栓紧固好。至此1#偏航卡钳更换完毕。
（4）2#、3#偏航卡钳同时更换，更换步骤：
①用液压站将2#、3#偏航卡钳紧固螺栓松开至可以用电动扳手拆卸即可，随后将偏航卡钳2#、3#两边的紧固螺栓用电动冲击扳手卸下。将焊接好的四根主轴螺杆分别安装在两个偏航卡钳两边，与偏航大齿圈连接紧密，主轴螺杆上部，分别套上两根钢管，从而错开主轴螺杆的焊接点，每个螺杆拧上两只螺母，旋转上部拆除侧面滑垫挡板螺栓在下滑垫上涂抹润滑脂螺母至钢管顶住偏航卡钳。
②将2#、3#偏航卡钳剩余的紧固螺栓用电动扳手拆除。
③同时拧松2#偏航卡钳两边主轴螺栓上的螺母，拧松至偏航卡钳上表面与偏航大齿圈下表面性平行。此时2#偏航卡钳的左边主轴螺栓固定不动，将右侧主轴螺栓拧下。以左侧主轴螺栓为轴转动偏航卡钳90度。用同样方法将3#偏航卡钳旋转到同2#偏航卡钳相同位置。
④将2#、3#偏航卡钳上的旧偏航滑动轴承衬垫保持装置取出，更换预先安装好的偏航滑动轴承衬垫保持装置并涂抹润滑油脂。
⑤2#、3#偏航卡钳更换下表面滑动衬垫和径向滑动板的方法与1#偏航卡钳更换下表面和径向滑动板的方法相同。更换径向滑动板后，一定要在径向滑动板上涂抹润滑脂FuchsSTABYLEOSE2。
⑥将2#、3#偏航卡钳旋转回初始位置，分别从两个偏航卡钳右侧螺栓固定孔穿过焊接的主轴螺栓，将螺栓拧紧到偏航大齿圈上。同步向上拧紧焊接主轴螺栓上部螺母，直至偏航卡钳上升到与主机架下表面相接处。将4个偏航卡钳固定螺栓穿过偏航卡钳上保持装置，与偏航大齿圈相连接，并用电动扳手将其打紧，拆下2#偏航卡钳两端的主轴螺栓。
⑦穿上剩余两根偏航卡钳固定螺栓，并用电动扳手将其打紧。用同样方法将3#偏航卡钳固定螺栓安装好，并用电动扳手拧紧。用4500PSI力矩将2#、3#偏航卡钳固定螺栓拧紧。至此2#、3#偏航卡钳更换完毕。
⑧6#偏航卡钳上滑动衬垫的更换方法与1#偏航卡钳上滑动衬垫更换方法相同，4#、5#偏航卡钳的更换方法与2#、3#偏航卡钳的更换方法相同。
⑨6个偏航卡钳上的的滑动衬垫更换完毕，并且将并按照标准偏航卡钳力矩调节方法进行力矩调节。偏航功率调至4-5kW。上述更换工作结束后执行偏航，清理偏航大齿圈上的杂物，并在偏航大齿圈与滑动衬垫相接触的部位涂抹油脂FuchsSTABYLEOSE2。
⑩偏航大齿圈上涂抹完润滑脂后，停止偏航，将机舱踏板安装好，更换工作完毕。
选择偏航振动较大的机组测试该方案，通过该项测试可以判断偏航振动是否由于偏航变频器引起。如果确定偏航变频器是引起偏航振动的原因，需另行编制技改方案，并考虑加入偏航软起系统，避免偏航启动时对大齿圈、偏航减速机等造成冲击。