2026年3月10日至11日,由北极星电力网、北极星风力发电网联合中国电力设备管理协会新能源运维专委会主办的第五届风电运维技改研讨会在北京隆重举行。石家庄五龙制动器股份有限公司事业部总监李庆胜向行业展示了其自主研发的“制动器自感知技术”,该技术通过建立智能化监测模型与数据库,为长期困扰风电行业的偏航系统高故障率与高昂运维成本问题,提供了切实有效的解决方案。

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石家庄五龙制动器股份有限公司事业部总监李庆胜

偏航系统是风力发电机精准迎风、保障发电效率的核心部件,但其结构复杂,长期面临严峻挑战。据后市场用户反馈及调研统计,故障频发点集中在偏航系统被动滑移、频繁偏航、减速机齿轮断齿、齿轮轴断裂、大齿盘损坏、液压卡钳漏油、电磁制动器间隙超差、衬垫高温灼烧及异常磨损等方面。特别是在强风、湍流等复杂工况下,滑移和偏航频次增加,严重发生减速机等高价值部件损坏,而偏航制动器因油污或制动力不足无法有效制动时,甚至会导致整个传动链承受异常载荷,交变应力和应力集中最终引发齿轮断裂、箱体损坏等严重问题,造成巨大的非计划停机损失。

针对这一行业痛点,五龙制动器提出的自感知技术构建了一个“监测-反馈-判断-预警-再监测”的闭环逻辑。该技术并非简单监测弹簧压力或电流,而是直接、精准地监测制动器的实时制动力矩、闸状态、衬垫磨损及拖磨状态等关键参数。当系统探测到力矩超限时,能自动启动保护,通过柔性、可控地调节制动力,在保证安全的前提下形成阻尼,从而大幅降低传递至齿轮的冲击载荷,从根源上预防齿轮损坏。

李庆胜总监详细阐述了该技术的十大特点:数据可视化、精度高、本安型设计、支持远程/近程监测、具备故障预警与差异化策略能力、实现柔性制动与力矩均衡,并具有强大的可拓展性,未来可接入风速、偏航角等多维参数,为AI预测与系统优化奠定数据基础。

在实际应用中,该技术已展现出显著成效。通过制定智能保护策略、优化关键部件选材(如追求“三高一稳”的衬垫材料)、实施系统级实时监测与预警,该方案能有效降低偏航系统故障率。这不仅直接减少了运维费用与安全风险,更通过故障预警将运维模式从事后抢修转变为事前计划,极大提高了运维效率,减轻了备件库存压力,并延长了制动器、减速机等核心部件的使用寿命,最终提升了发电机的可利用率和发电量。

多个风场的改造案例验证了其可靠性,解决了打齿、制动力不足、偏航滑移、频繁偏航等问题。例如,某风场因大风来临偏航无法制动导致频繁偏航、发电效率低下的问题,在改造后已稳定运行近20个月未报故障。在应对更为严重的断齿、销轴断裂等系统性损坏案例中,该技术通过精准分析偏航系统油液污染、频繁偏航、制动力不足等根本原因并进行针对性改造,同样取得了运行良好的效果。

依托国内制动行业首创的大载荷升降试验台等全套自主知识产权研发验证平台,五龙制动器正推动自感知技术向更高性能、更广领域迈进。展望未来,这项技术不仅将持续深化与风电主机系统的智能化融合,优化控制策略,更有潜力拓展至火电、港口、建筑、钢铁等多工业领域,为高端装备的可靠运行与智能运维提供坚实支撑。这标志着国产核心零部件在智能化、高可靠性道路上迈出了关键一步,为风电产业降本增效与高质量发展注入了新动能。