【摘 要】
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风力发电机的机械制动器是保障风机安全运行的重要设备,然而当机械制动器运行一段时间后,会有油性混合污染物附着在摩擦副表面上,导致摩擦系数下降,磨损加剧等现象,从而减弱风机机械制动性能,甚至会造成严重的安全事故。因此研究污染物对风机机械制动性能的影响,对保障风机安全运行具有重要意义。本文主要做了以下工作:(1)对服役期内风机制动器摩擦副进行了调查研究,利用能谱分析仪测量了摩擦副表面油性混合污染物的成分
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风力发电机的机械制动器是保障风机安全运行的重要设备,然而当机械制动器运行一段时间后,会有油性混合污染物附着在摩擦副表面上,导致摩擦系数下降,磨损加剧等现象,从而减弱风机机械制动性能,甚至会造成严重的安全事故。因此研究污染物对风机机械制动性能的影响,对保障风机安全运行具有重要意义。本文主要做了以下工作:(1)对服役期内风机制动器摩擦副进行了调查研究,利用能谱分析仪测量了摩擦副表面油性混合污染物的成分,发现其由油液和第三体构成:利用扫描电镜测量了第三体的颗粒大小及形状;通过研究制动器结构及其运行工况,分析了第三体及油液的来源,研究了在高速旋转和高频振动工况下油液对第三体的粘附作用;利用三维形貌仪分析了制动盘表面磨损形貌,研究了第三体对制动盘的磨损机理。(2)选取合适的摩擦副和试验机开展第三体摩擦磨损试验,进一步研究第三体摩擦磨损机理,针对试验提出了一种试验转速选取方法,即根据试验机的采样频率选取试验速度,令摩擦副始终处于同一相对位置时测量试验数据。这种方法可以减小试件的加工、装夹等误差对试验输出数据的干扰,通过试验验证了该方法测得的摩擦系数波动更小并且分布更集中。(3)针对高转速强振动的试验工况,将第三体与变质油混合污染物粘附至摩擦副表面进行试验;通过改变试验转速及试验力,研究了第三体对摩擦副磨损及摩擦系数的影响。结果表明,第三体会减弱摩擦副的摩擦系数,并加剧其磨损,并且转速越高摩擦系数的波动幅度越大,增大压力可以降低波动幅度;第三体会大幅衰弱静摩擦系数。本文对摩擦副磨损情况的研究和对其表面污染物成分和来源的分析结果,为机械制动器的设计、检查和维护提供了依据。第三体磨损试验所得到的摩擦规律,为提高制动效果,延长摩擦副使用寿命提供了依据。
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