海上风电安装船及关键装备技术

分析海上风电安装特殊的施工条件,揭示海上风电安装施工中面临的主要困难和风险;回溯国内外风电安装船的发展历程,解释海上风电安装对海况、安装任务的适应性需求;重点研究对比国内外安装船核心装备,并分析我国风电安装技术水准与前进方向,为我国海上风电安装技术和装备的发展提供借鉴和建议。

海工平台齿轮箱单元高速轴轴承热-结构仿真研究

轴承是所有机械装备旋转机构上必不可少的部件,应用范围十分广泛,在工业制造领域更是发挥了举足轻重的作用。以海工平台齿轮箱单元高速轴轴承为研究对象,根据Palmgren经验公式计算了轴承的摩擦生热量,根据Harris换热公式计算了轴承不同表面的对流换热系数。通过有限元软件分析得到了高速轴轴承在不同工况下的温度场分布和热变形情况以及变化趋势。研究结果表明,轴承稳态温度场和热变形场随着转速和环境温度的增加而增大,但轴承内部整体温度或变形分布趋势不发生改变。该研究为海工平台轴承选择、寿命研究和故障分析提供理论参考依据。

海上风电船机与风电设备故障分析及应对策略综述

[目的]海上风电船机及风电设备故障时常发生。为了减少风电故障发生的频率,需要对安装船机设备提出新的设计要求和具体故障的应对策略。[方法]通过对风电船机及设备的故障类型的对比研究分析,深入剖析各个故障类型发生的原因并提出相对应的应对策略。[结果]海上风电工程建设中,安装船机及风电设备主体是两大工程器械,也是施工过程中出现故障频率最高的主体。通过采用文章中所提出的故障应对策略,可以最大程度的避免故障的发生,最大限度地提高设备的使用寿命。[结论]通过总结近期发生的海上风电故障发现,故障发生的原因主要是人为的操作不当以及自然环境的极端海况。在风电场的施工建设和运维过程中,采取相应的故障应对策略是十分必要的。

海上风电安装平台插拔桩作业潜在风险分析

以液压插销式海上风电安装平台为对象,明确提出其在插拔桩过程中会遇到的潜在风险,并对其遇到的潜在风险进行原因分析。结合过往类似风险导致的事故案例,提出预防该风险的措施,以确保以后海上风电安装平台安全进行插拔桩作业和平台安全完成生产作业。介绍了插拔桩作业会遇到的插桩穿刺、插桩滑移、冲刷掏空、拔桩失败和平台倾斜角过大等5个方面的潜在风险。分析这5个风险发生的原因,然后通过类似事故案例进一步分析其遇到的潜在风险发生原因以及发生后的危害和后果。根据以上分析,并结合液压插销式海上风电安装平台的自身特性,对5个潜在风险分别提出其预防措施,进一步降低插拔桩过程中潜在风险的发生。最后提出了相应的提高操作人员素质的措施,降低人为因素引发的风险。

海洋工程平台齿轮箱齿轮本体温度场仿真

为齿轮强度提高、轮齿修形及优化设计提供理论支持,研究不同转速和扭矩工况下齿轮本体温度场的变化。以海洋工程升降平台齿轮箱单元高速传动轴齿轮副为研究对象,基于热学理论计算齿轮啮合面的热流密度和不同表面的对流换热系数,利用大型有限元软件Ansys将计算出来的热流密度和对流换热系数作为边界条件加载到Ansys中,对齿轮进行稳态热分析,并分析不同转速和不同扭矩齿轮在正常工况下的稳态温度场。仿真结果表明:在正常稳态工况下,主动轮与从动轮的稳态温度场分布情况相似,最高温度分布在齿轮啮合面中间区域,往周围温度逐渐降低,但主动轮的最高温度高于从动轮;主动轮和从动轮的最高温度随着转速或扭矩的逐渐增大而升高,且对应的最低温度也升高;但主动轮和从动轮单齿本体温度场分布趋势不会随着齿轮转速或扭矩的改变而改变;从温度变化来看,在不同的扭矩和转速下,齿面温度变化的斜率均较为平稳,没有出现突变情况,温度集中于齿面,并且向齿轮轴心扩散,但在距离齿根圆2.5倍模数的区域,齿轮温度梯度变化的影响较小。

自升式平台齿轮齿条的齿面磨损及仿真分析

以某自升式平台升降系统的齿轮齿条为研究对象,针对爬升齿轮齿面磨损失效形式,对磨损前后齿轮齿条啮合过程进行动态接触有限元分析,揭示了不同磨损程度对爬升齿轮齿根弯曲强度的影响规律。研究结果表明:齿轮齿根最大弯曲应力出现在齿轮由单齿啮合转到双齿啮合时的受压一侧,与理论计算对比误差较小。负载一定时,随着齿轮齿面磨损程度的加剧,齿轮齿根弯曲应力增加,应力波动也越大。不改变磨损前后齿轮齿条的啮合位置可以降低齿轮齿根弯曲应力,使齿轮齿条传动更加平稳。研究成果为自升式平台升降系统的检修维护和可靠运行提供依据。