Zond 机组偏航故障分析及处理

Zond 机组偏航驱动系统如图，所示。偏航驱动环是大内齿轮，驱动（小）齿轮与其

啮合实现偏航驱动。小齿轮与偏航齿轮箱的输出轴通过花键接合，为防止小齿轮自齿轮

箱输出轴上脱落所以在输出轴的轴端加了一个挡片，将齿轮限制住，如下图

20 齿轮挡

片是通过

3 个埋头螺钉连接到齿轮箱输出轴的轴端（图 1、图 2）。轴端上是 3 个圆柱螺

纹孔，挡片上是

3 个埋头光孔，见图 3。

　　我国引进的

30 台机组一直未正常运行，其主要故障有偏航驱动小齿轮断齿和偏航

驱动齿轮箱断轴。过去万电公司接受了内蒙古风电总公司的委托对其进行了修理，消除

了这个故障。

　　当时分析是，由于偏航驱动齿轮箱轴端的螺纹孔是齿轮箱厂加工的，按图纸和一定

的位置度要求定位。而挡片一般是另一个加工单位制造，同样按图纸和规定位置度加工。

因此两个零件上的孔不可能完全同轴，即使两个零件是同一个供应商加工，只要不是

（批量生产不可能）配制，误差肯定存在；对于此种零件由于成本原因位置精度不可能

很高，因此大误差的概率很大。在此情况下如果连接时先上紧一个螺钉，则此螺钉的钉

头能比较好的与挡板的沉孔面贴合，图

3 中左螺钉，因两边反力对称，钉头与钉杆连接

面

C-C 上没有弯矩，只有轴向力 P 产生的应力；但是后两个螺钉则不可能完。

大齿轮及与齿轮箱输出轴之间有摩擦，因此不会马上自驱动轴上脱落。但是在运行过程

中在振动产生的惯性力和啮合产生的轴向力及重力的驱动下会慢慢向下滑动，如图

4，

齿轮的啮合宽度减小。随着小齿轮继续向下移动其齿的啮合宽度继续减小，直至小到其

齿尖局部应力超过其材料强度极限时产生局部断裂，见图

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　　断裂一般是在小齿轮齿退出啮合时产生，因为对于（主动）小齿轮是由齿根进入啮

合，齿根较厚相对抗弯刚度大而弯矩小，一般此时不会断裂，啮出时齿尖较薄截面与弯

矩相比相对较弱，某一个最弱的齿此时可能局部断裂或崩掉。齿断时可能第二个啮合齿

已经进入啮合（一般啮合系数都是大于，），若此时齿轮尚未脱落，则断齿将随整个齿