Hộp số là trái tim của tuabin gió, chuyển đổi năng lượng quay từ cánh quạt thành năng lượng điện. Mặc dù có cấu hình chắc chắn, hộp số thường rất dễ bị hỏng, dẫn đến việc ngừng hoạt động đáng kể và chi phí sửa chữa cao. Biết rõ những nguyên nhân gây hư hỏng hộp số tuabin gió giúp người vận hành phát triển các giải pháp phòng hiệu quả và đảm bảo sản xuất điện đáng tin cậy.
Những nguyên nhân gây hư hỏng hộp số tuabin gió
• Vấn đề bôi trơn:
Dầu/mỡ bị nhiễm trùng, xuống cấp, không đủ hoặc không đúng loại sẽ làm tăng ma sát và nhiệt độ trong các bộ phận bên trong (bánh răng, ổ bi), dẫn đến mài mòn và rỗ nhanh chóng.
• Hỏng ổ bi và bánh răng:
Khoảng 76,2% các cố gắng hộp số bắt nguồn từ ổ bi, hiện tượng rỗ và bong tróc trên bề mặt ổ bi, đặc biệt là các vết nứt dọc trục ở ổ bi tốc độ cao/trung bình. Bánh răng cũng có thể bị mòn do tải thay đổi liên tục.
• Quá tải:
Quá trình vận hành hộp số tuabin gió trong điều kiện gió quá mạnh, khởi động/ngừng đột ngột hoặc tắt máy cấp tốc tạo ra mô-men xoắn ngược, gây hư hỏng cơ khí nhanh chóng và trượt bánh răng.
• Lỗi bảo trì và thiết kế:
Bảo trì sai cách, hạn chế như không thay dầu và bộ lọc dầu thường xuyên, hoặc hệ thống làm mát/quạt bị nguy hiểm quá nhiệt. Thiếu kiểm tra định kỳ, lọc dầu thô và không giải quyết sự cố dẫn đến hư hỏng nhanh và tích lũy. Việc lắp ổ trục không phù hợp để tải phần bổ sung cũng là một vấn đề.
Chất lượng vật liệu quý giá và những chế độ xử lý nhiệt không đúng cách (ví dụ: mài) có thể dẫn đến nứt sớm hoặc hỏng răng.
• Hao mòn:
Việc vận hành liên tục trong môi trường khắc nghiệt, nhiều bụi hoặc môi trường biển (độ ẩm/muối cao) gây ra sự xuống cấp tự nhiên của các bộ phận trong hộp số, đặc biệt là trong các hệ thống đảm bảo hoạt động từ bên ngoài.
• Rò rỉ dầu:
Các đường ống dẫn dầu bị hư hỏng dẫn đến chất bôi trơn, tắc nghẽn thiết bị bảo vệ và có khả năng phá hủy toàn bộ hệ thống.
• Ô nhiễm môi trường:
Bụi xâm nhập vào không gian kín (như ổ bi) hoạt động như chất mài mòn. Độ ẩm và hơi nước cao gây ra các vấn đề bên trong.
Cách khắc phục khi hộp số tuabin gió bị hư hỏng lỗi cơ bản
Nứt dọc trục
Các vết nứt dọc trong số tuabin gió khá phổ biến nhất là các tuabin có công xuất lớn, đặc biệt là các vết nứt dạng dải trắng (WEC) trên các ổ trục tốc độ cao/trung bình, là nguyên nhân hàng đầu gây ra sự cố truyền thống hệ thống. Đây là một lỗi bề mặt phổ biến, dễ tìm thấy, xuất hiện theo chiều dọc, thường bắt đầu từ đáy của bề mặt hình tròn. Cách khắc phục:
- Ứng dụng vật liệu và công nghệ mới: Sử dụng lớp phủ oxit đen, giảm hàm lượng carbon tăng dần và đảm bảo đủ lượng austenit dư để tăng cường độ bền.
- Giám sát thang đo: Sử dụng hệ thống giám sát thang đo không dây để phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng.
- Quản lý chất bôi trơn: Đảm bảo hệ thống bôi trơn phù hợp với phạm vi nhiệt độ để tăng cường xâm nhập chất bôi trơn.
- Phân tích tình trạng dầu: Giám sát thường xuyên để giảm chi phí sửa chữa và thay thế hộp số.
⇒ Phát triển và xử lý đáp ứng các vết nứt dọc trục là chìa khóa để phá vỡ nguy hiểm của hộp số tăng áp.
Rỗ/mài mòn bánh răng
Rỗ/mài mòn là hiện vật bề mặt do ứng dụng cao và sơn dầu bôi trơn không đủ (EHL), tạo ra các vết nứt nhỏ và bong tróc. Là sự mài mòn, bong vật liệu khi bôi trơn bị phá vỡ dưới mức tải cao. Giải pháp giảm thiểu:
- Bôi trơn: Sử dụng dầu tổng hợp chất lượng cao (PAO hoặc PAG) có phụ gia chống ăn mòn/rỗ bề mặt.
- Kiểm tra: Thường xuyên kiểm tra tình trạng dầu và sử dụng bộ lọc dầu hiệu quả.
- Bảo trì: Đảm bảo hệ thống làm mát dầu hoạt động tốt để tránh quá nhiệt.
⇒ Nếu lỗi này không được giải quyết kịp thời, nó sẽ dẫn đến nổ mạnh và làm hỏng hoàn toàn số hộp, tạo ra tuabin hoạt động liên tục.
Lệch trục
Lệch trục trong hộp số tuabin gió là sự không đồng tâm giữa trục chính, hộp số và máy phát, gây ra rung động cao, mài mòn bánh răng/ổ trục, và giảm hiệu suất phát điện. Thường trầm trọng hơn do sự dịch chuyển của nền móng và sự lắc lư của tháp do gió gây ra.
Tăng tiếng ồn (rít, va chạm), rung động lớn, và tăng chi phí bảo trì do mài mòn, hư hỏng bánh răng/ổ trục. Lệch trục buộc các trục phải chạy lệch tâm, dẫn đến rung động tần số cao làm hỏng ổ trục, phớt và khớp nối của hộp số. Nó gây ra sự tiếp xúc răng không đều, dẫn đến mỏi răng và trầy xước sớm.
Cách khắc phục: Hệ thống căn chỉnh là tiêu chuẩn để căn chỉnh chính xác và hiệu quả các trục hộp số và máy phát điện, thường yêu cầu phần mềm chuyên dụng để tính đến chuyển động động học trong thời gian thực.
Ăn mòn
Là sự xuống cấp của các bánh răng và ổ trục do tác động của độ ẩm, chất gây ô nhiễm và tải trọng cao, thường gây ra rỉ sét, rỗ bề mặt. Nó làm giảm độ bền cấu trúc, gây hư hại hộp số như nứt trục, kẹt bánh răng, hiệu suất giảm, hỏng hóc nghiêm trọng toàn bộ hộp số, đòi hỏi chi phí thay thế rất lớn.
Cách khắc phục:
- Máy hút ẩm: Sử dụng máy hút ẩm hấp phụ để kiểm soát độ ẩm bên trong.
- Kiểm tra định kỳ: Kiểm tra trực quan, phân tích dầu, và giám sát rung động (6-12 tháng/lần) để phát hiện sớm mài mòn.
- Lớp phủ bảo vệ: Sử dụng lớp phủ oxit đen cho ổ trục để tăng khả năng chống mài mòn và rỗ vi mô.
- Quản lý dầu: Thay dầu, lọc dầu định kỳ và kiểm tra các đường dầu để tránh rò rỉ và nhiễm bẩn.
MBWIND được trang bị đầy đủ để cung cấp dịch vụ tư vấn kỹ thuật chuyên nghiệp, xem xét các giải pháp hiệu quả nhất.
Đội ngũ của chúng tôi bao gồm các chuyên gia về hộp số với chuyên môn vững mạnh trong các giải pháp kỹ thuật, sửa chữa, khắc phục sự cố, căn chỉnh trục bằng laser, giám sát tình trạng, thay thế nhanh chóng và tìm nguồn cung cấp hộp số, động cơ, biến tần và phụ tùng chính hãng.
Các kỹ sư của chúng tôi có trung bình 20 năm kinh nghiệm làm việc với hộp số của nhiều thương hiệu khác nhau trong nhiều ứng dụng tuabin điện gió.
Liên hệ ngay đến MBWIND theo hotline: 0904.629.636 , hoặc qua hòm thư điện tử: info@mbwind.com.vn để được tư vấn hỗ trợ 24/7