2021年,我国已经明确提出“碳中和”的发展目标。到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。因此,风电将在我国碳中和实现过程中发挥重要作用。
兆瓦级风力发电机组为风电核心装备也是我国重点发展的高端装备之一,风力发电机增速齿轮箱作为风力发电机组的核心关键部件,由于兆瓦级风力发电机中的齿轮传动装置工作载荷大、传动比高、工作环境特殊,工况恶劣,载荷冲击大且变化剧烈,以某5.0MW 风电增速齿轮箱为例,长期运行在极其复杂的随机变速变向风速工况、高低温和盐雾(海上风电)等工作环境,极限载荷下行星级输入扭矩高达13795.3 kNm,因此,其性能直接决定了风电装备的运行性能、服役寿命、安全性和可靠性。也是技术附加值高、研制难度大的核心部件,已成为制约兆瓦级风力发电机等高端装备发展瓶颈,亟待解决。
项目针对兆瓦级风电增速器重载齿轮传动装置工况条件特殊、承载能力低、动态服役性能差的问题,历经数年攻关,实现了复杂载荷下重载齿轮传动装置研制关键技术的突破,解决了复杂载荷下重载齿轮传动机电耦合动态特性分析、减振降噪、抗疲劳制造与批量化生产工艺、开发一整套产业化试验流程和规范等多项关键技术,取得了多项创新性成果:研制了模块化、轻量化结构的复合行星齿轮箱,实现了零件塔上舱内维护;通过配套双联结构齿圈驱动系统,显著提升了功率密度和机械效率;基于重载齿轮传动机电耦合动态性能分析模型,开发了成套控制技术,通过可靠性试验验证,进一步提高了风电齿轮箱运行稳定性;研发了大型薄壁高强度齿圈制造技术,避免了基材渗碳淬火变形,强化了传动部件材料强度、韧性与抗疲劳等性能。
项目具有自主知识产权,已获多件国家授权发明专利。项目产品已通过中国质量认证中心、中国船级社、SGS等多家国内外检测机构检测认证。并被金风科技、远景能源科技有限公司、东方电气风电有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司、三一重能风电有限公司等多家单位采用,反映良好,应用前景广阔。
项目咨询:王艳欣13371759156
1.重庆大学 2.远景能源科技有限公司
1.李建华 2.廖明建 3.赵 颖 4.魏 静 5.贺明荣 6.付 勇 7.李钊刚 8.高学海 9.张爱强 10.夏菊华
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评价单位: |
中国民营科技促进会 |
报告编号: |
202301003002 |
评价日期: |
2023-02-23 |
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组织单位: |
中国民营科技促进会科技成果转化办公室 |
项目负责: |
雷智旺、王艳欣 |
成果管理: |
13681439210 |
1.提供的资料齐全,符合评价要求。
2.项目主要创新点及特点如下:
(1)研制了模块化、轻量化结构的复合行星齿轮箱,实现了零件塔上舱内维护;通过配套双联结构齿圈驱动系统,显著提升了功率密度和机械效率。
(2)基于重载齿轮传动机电耦合动态性能分析模型,开发了成套控制技术,通过可靠性试验验证,进一步提高了风电齿轮箱运行稳定性。
(3)研发了大型薄壁高强度齿圈制造技术,避免了基材渗碳淬火变形,强化了传动部件材料强度、韧性与抗疲劳等性能。
3.项目产品已通过中国质量认证中心、中国船级社、SGS等多家国内外检测机构检测认证。
4.项目产品已被金风科技、远景能源科技有限公司、东方电气风电有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司、三一重能风电有限公司等多家单位采用,反映良好。
5.项目具有自主知识产权,已获多件国家授权发明专利。
评价委员会认为:该项目复合行星齿轮箱结构设计和制造技术达到国际先进水平,产品功率密度和机械效率指标达到国际同类产品领先水平,同意通过科技成果评价。
姓名 |
工作单位 |
职称 |
从事专业 |
丁天怀 |
清华大学 |
正高 | 机电一体化 |
曲选辉 |
北京科技大学材料学院 |
正高 | 金属材料 |
孙家跃 |
中国仪器仪表学会 |
正高 | 自动控制 |
缪 谦 |
国家电网 |
正高 | 机电工程 |
彭应登 |
中华环保联合会专家委员会 |
正高 | 环境工程 |
聂军刚 |
机械科学研究总院 |
正高 | 重大装备 |
周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |