風電大內(nèi)齒圈是風力發(fā)電機傳動系統(tǒng)和偏航系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。主要作用如下：
一、在偏航系統(tǒng)中的作用（調(diào)整機艙方向）
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內(nèi)齒圈固定安裝在塔筒頂部，呈環(huán)形（齒分布在圓環(huán)內(nèi)側(cè)），與偏航齒輪（外齒輪）嚙合。
偏航電機驅(qū)動偏航齒輪轉(zhuǎn)動時，帶動機艙圍繞內(nèi)齒圈旋轉(zhuǎn)，使葉輪始終對準風向，大化風能捕獲效率。
承受復雜載荷
承受機艙重量、風力產(chǎn)生的軸向力、彎矩和扭矩，確保偏航過程平穩(wěn)無振動，減少機械磨損。
齒形設(shè)計（通常為漸開線）保證嚙合精度，避免“啃齒”或卡滯，提升偏航系統(tǒng)可靠性。
二、在主傳動系統(tǒng)中的作用（能量傳遞與增速）
行星齒輪增速機構(gòu)核心
風電齒輪箱常采用行星齒輪傳動，內(nèi)齒圈作為行星架的組成部分，與太陽輪、行星輪嚙合，實現(xiàn)大速比增速（葉輪轉(zhuǎn)速約10-20rpm，發(fā)電機需1000-1500rpm）。
，內(nèi)齒圈齒數(shù)越多，增果越顯著。
高載荷承載能力
材料為高強度合金鋼（如42CrMo），經(jīng)滲碳淬火處理，齒面硬度達HRC58-62，可承受葉輪傳遞的巨大扭矩（兆瓦級風機扭矩可達數(shù)百千牛?米）。
內(nèi)齒圈環(huán)形結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高，適合風電設(shè)備對輕量化和高可靠性的需求。
三、結(jié)構(gòu)與性能優(yōu)勢
空間與布局優(yōu)化
內(nèi)齒圈為中空環(huán)形，允許電纜、液壓管路等從中心穿過，簡化機艙內(nèi)部布線，提升維護便利性。
傳動特性
與外齒輪相比，內(nèi)齒圈嚙合時接觸面積大，載荷分布均勻，傳動效率更高（可達98%以上），噪音更低。
偏航系統(tǒng)中，內(nèi)齒圈固定不動，外齒輪旋轉(zhuǎn)，避免傳統(tǒng)外齒圈暴露在外的銹蝕風險，延長使用壽命。
四、典型應(yīng)用場景
偏航內(nèi)齒圈：直徑可達2-4米，固定于塔筒頂部，配合4-8個偏航電機實現(xiàn)360°無級旋轉(zhuǎn)。
主傳動內(nèi)齒圈：集成于齒輪箱行星架，與太陽輪、行星輪組成三級增速機構(gòu)（行星+兩級平行軸），常見于1.5MW-10MW級風機。
五、關(guān)鍵技術(shù)要求
材料與制造：需高精度加工（齒距誤差≤0.05mm），避免熱處理變形，通常采用滾齒+磨齒工藝。
潤滑與維護：偏航內(nèi)齒圈需定期涂抹潤滑脂，主傳動內(nèi)齒圈依賴齒輪箱油循環(huán)冷卻，防止齒面膠合或點蝕。
總結(jié)
風電大內(nèi)齒圈既是偏航系統(tǒng)的“方向調(diào)節(jié)器”，確保葉輪捕風，又是主傳動系統(tǒng)的“增速核心”，實現(xiàn)低轉(zhuǎn)速大扭矩向高轉(zhuǎn)速小扭矩的轉(zhuǎn)換。其設(shè)計需兼顧高載荷承載、高精度嚙合和長壽命要求，是風力發(fā)電機穩(wěn)定運行的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件。
