可维护性设计研究风力发电机

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　1 引言
　　风能属于太阳能的一种，因此它是取之不尽、用之不竭的；在能量转换过程中，不产生任何有害气体和废料，属于清洁能源；与传统火电相比，发电也不存在原材料运输问题。风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械，已受到世界各国的广泛重视，经过近些年的发展,安装规模有了大幅度提高。但从现场反馈情况看，仍有部分风机存在故障率高，利用率低的现象，影响用户的经济效益。其产生原因往往是由于现场维护不到位造成的。而设计结构不合理；检测手段不科学；维护流程不完善，是导致维护不到位的根本原因。因此，本文给风机的研发引入了可维护性设计思想，使产品在设计阶段就解决将来现场的维护问题，确保消除维护障碍，提高风机利用率，从而降低运营成本。
　　2 可维护性设计的涵义
　　APICS（美国运作管理协会）将可维护性定义为：一类提供修理和高效能力的设备及其安装的特征。根据国标《GB/T 19960.1-2005 风力发电机组 第1部分：通用技术条件》4.6 可维护性与可维修性要求：“在机组要维护的部位应留有调整和维护空间，以便于维护。机组及零部件在质量合格的前提下应具有维修、调整和修复性能。塔架高度超过60m的机组应为维护人员配备安全的提升装置。”
　　因此，风力发电机在设计时应充分保证产品和系统使用的可维护性。其设计要考虑产品与系统功能与性能维护的方便性、可靠性、可测控性、精度、安全性和经济性，而且应和系统的其他设计要素并行考虑与实施。其根本目的是响应顾客的需求，并实现生产接收管理与信息控制。它体现在产品与系统的功能要求和用户的满意度上。
　　3 风机可维护性的理论设计及实施步骤
　　1 概念设计：定义概念、确定产品或系统维护的要素组成，产品先期的可行性研究。包括：维护先期条件确立、维护周期等级分类、风机维护组成部分。
　　2 具体/详细设计：完成可维护性的预测，完成与可维护性相关的文件编写和审定，并规定产品或系统寿命期中的相关的可维护性功能与要求，进行维护安全规则编制、维护工具选取、维护所需耗材、编制《风力发电机组维护手册》。
　　3 生产制造及安装：在生产制造及安装过程中完成可维护性规定的功能的辨识、排序、试验的组织与实施，保证了风力发电机的制造及安装各阶段的可维护性。
　　4 系统使用与寿命的支持：风机在客户使用过程中进行的可维护性监测、实验与评价，可维护性数据采集、分析和修正活动。根据不同零部件的维护监测结果与维护周期，进行耗材与部件的更换与补充。
　　5 系统退役与处理：包括风机系统退役部件的可拆卸性、可重复利用性（回收）及消除污染方面的工作。风机使用的，能够对水造成污染的润滑剂或冷却剂必须以正确的方式使用和处置。防止污染物进入环境中，从而满足了客户的环境评估要求。
　　4 风机可维护性设计实例
　　4.1 设计完备的监测手段保证设备运行跟踪与维护
　　风力发电机通过安装PLC控制器、CMS状态监控器及远程在线监测软件的方式，配合各部位传感器及通讯网络，形成了完善的监测系统，实时测量风机的各种运行状态，充分保证了维护的可测、可控。