[01024403]2MW风力发电机组弹性支撑模块

该项目属于国家重点支持的高新技术领域中“六、新能源及节能技术，(一)可再生清洁能源技术，其核心开发技术列入2011年度镇江市新兴产业专项计划(项目编号CY2011001)。在节能减排需求下，绿色能源中的最成熟的风能成为科技创新的热点，在经济上最具有可行性。随着1.5MW风力发电机及配套关键零部件批量投产，2MW风力发电机及配套关键零部件将成为国内企业自主研发的热点，然而产品的升级换代，不是简单的放大如外形尺寸和刚度提高(例如有的2MW发电机弹性支撑刚度就比1.5MW小)，若不了解风力发电机传动链系统的减振设计原理，做不到融会贯通，将在开发和使用过程中出现诸多问题，主要技术难题有：传动链弹性支撑系统核心物性参数如动、静刚度如何设计，既要满足2MW风机传动链的大载荷，又要获得理想的减振率和较小的振动加速度；如何控制弹性支撑件的蠕变和永久变形，防止高速轴柔性连接同轴跳动超标、振动加剧等问题而导致紧急停机维护,导致风能利用率下降；如何提高产品的可靠性，减少停机维护次数和时间，以适应局部特殊地形、风载等形成的冲击载荷；如何设计产品的验证检测体系，保证弹性元件寿命满足风机的要求。国内尚无企业推出自己的设计理念，仍处于仿制国外产品的水平。该项目以2MW风力发电机为研究对象，在借鉴小功率风机低端产品测仿的基础上，与江苏科技大学合作，在镇江市新兴产业专项的支持下，确立了目标产品开发的原则和方法，建立产品形状系数(如厚度、锥度、开孔结构等)与动、静刚度关联的数学模型，进行快速结构设计，形成二维产品模型；开展系列试验获得的材料的数字特征，通过参数拟合建立材料数据库和产品模型，用三维设计及仿真分析技术替代原有的依靠个人工作经验不断制样试验再返修的传统方法，研发初期从1个多月缩短至1周；通过实测不断完善和优化产品的设计，建立特征数据模块；基于数据库开展模块化设计方案，结合风力发电机传动链、机舱罩的使用工况及减振原理，通过方案组合实现产品。该项目在省内乃至整个国内风电隔振领域，首次使用模块化设计技术，建立了全面系统的数据库，从风机隔振原理研究、研发设计、生产工艺到试验验证等全链形成了较完善的自主设计理论且自成体系，产品已广泛应用于国内市场，在同行业中排名省内第一，国内第二，开发的具有自主知识产权的系列产品获得了客户青睐。该项目相关制造技术及产品累计申请国家专利17项，已授权发明专利1项，实用新型专利10项，镇江市新兴产业专项分别通过了镇江市科技局组织验收。该项目技术及开发的系列产品已批量供给国电联合动力技术有限公司、广东明阳风电产业集团、上海电气、湘电风能、重庆海装、北车风电、新誉集团等单位。经第三方审计项目执行期内实现销售7071万元，利税1322万元，项目达产后预计年新增产值1.6亿元，新增利税0.35亿元，具有自主知识产权的产品打破的国外企业的垄断，提高了整机国产化程度，经济、社会效益十分显著。