李亚鹏，温〓斌， 苏凤宇， 程林志， 孟令锐
(许继风电科技有限公司，河南 许昌〓461000)
摘要：〖简要介绍了扭矩限制器的结构和工作原理。从风力发电机组现场故障数据分析入手，排查分析了扭矩限制器损坏的原因。通过排查，发现扭矩限制器结构设计存在缺陷，摩擦片受到的预紧力不能及时补偿，导致打滑的发生，根据理论分析结果，提出改进方案，然后对改进方案进行理论计算，最后通过对比试验，证明改进方案的有效性、理论分析与推导的正确性。
关键词：联轴器；扭矩限制器；预紧力；蝶形弹簧垫圈
中图分类号：TH17〓〓〓文献标识码：A〓〓〓文章编号：2095-509X(2022)01-0127-04

风力发电以其清洁、无污染、建设周期短、运营成本低等优点,现已成为发展新能源和可再生能源的重点。风力发电机因常年工作在各类极端恶劣天气及复杂的风力交变载荷中，其质量要求极高［1］。联轴器的主要任务是传递增速机转矩，补偿增速机与发电机两侧的平行偏差和角度误差，同时具有一定的刚度和阻尼以减少振动传递［2］。此外，风力发电机受外界突变载荷冲击，当超过联轴器设计打滑力矩时，为防止传动链上的增速机、发电机因过载而意外损坏，联轴器必须具有过载保护功能［3］。

1〓联轴器的结构特点
联轴器结构主要包括胀紧套、刹车盘、膜片组、中间管、扭矩限制器等主要部件，如图1所示。胀紧套用于连接齿轮箱输出轴和发电机输入轴；刹车盘用于和制动器配合实现机组的制动功能；膜片组用于实现联轴器的补偿功能；玻璃钢中间管用于传递扭矩，并实现发电机和齿轮箱的电绝缘功能；扭矩限制器通过过载打滑，实现联轴器过载保护功能［4］，扭矩限制器的工作原理是利用锁紧螺母来使弹簧产生弹力，并作用于摩擦片上，链轮等轮状物体被夹在两片摩擦片之间，由于弹力的作用使得摩擦片和链轮间产生摩擦力，从而能传送扭矩［5-6］。当主动端输入的扭矩超过设定阈值时，链轮和摩擦片之间产生相对滑动，主动端的扭矩将不能有效传递至从动端，进而保护相关设备不受损
图1〓联轴器安装示意图
〓〓某台2 MW风力发电机机组，现场值班人员发现该机组频繁报出0826/0019(发电机和风轮转速不匹配，发电机转速低/前后振动峰值过大)故障，〖HJ*5/9〗检查发电机编码器、滑环编码器及主控系统接线无异常，联轴器扭矩限制器下方有较多黑色粉末，联轴器扭矩限制器已打滑失效。为了查找导致联轴器损坏的根本原因，调取风机故障记录及前期运行数据进行分析。

2〓故障原因分析
扭矩限制器是依照摩擦力的原理设计的。通过在摩擦副的结合面上施加作用力，使摩擦副之间的静摩擦力增加，从而达到打滑扭矩的设定要求（如图2所示）。扭矩限制器的打滑是摩擦副间的相对机械滑动，因此只有当系统内的扭矩超出打滑扭矩设定值时，才会发生打滑。在风机运行过程中，造成打滑有以下几方面的因素。

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作者简介：李亚鹏（1991—），男，工程师，主要研究方向为双馈异步风力发电机控制