風(fēng)電機組偏航系統(tǒng)是調(diào)整機組風(fēng)輪方向，以獲取最大能量的方向調(diào)整系統(tǒng)。當(dāng)風(fēng)輪方向調(diào)整至與來風(fēng)方向一致時，偏航制動器的摩擦片從上下兩個方向夾緊偏航剎車盤，固定風(fēng)輪于該方向上，直至風(fēng)輪方向與來風(fēng)方向的偏差超過限值，再次啟動偏航動作。風(fēng)機偏航系統(tǒng)在主動偏航過程中不可避免地會出現(xiàn)振動幅值和噪聲大幅度增加現(xiàn)象，不但導(dǎo)致風(fēng)機偏航系統(tǒng)主動偏航運動的均勻性差，而且容易產(chǎn)生沖擊，從而最終在很大程度上影響風(fēng)機偏航控制系統(tǒng)的精度。在偏航動作過程中，為了確保重量巨大的機艙與風(fēng)輪運動平穩(wěn)，偏航制動器對偏航剎車盤保持一定的阻尼。目前，風(fēng)力發(fā)電機偏航剎車盤多為金屬剎車盤，與剎車片長期摩擦使用后剎車盤表面容易產(chǎn)生輕微磨損。由于沒有提示預(yù)警裝置，剎車盤表面磨損后如果發(fā)現(xiàn)及時，可及時對剎車盤磨損的表面進行修復(fù)；而如果發(fā)現(xiàn)不及時，偏航剎車盤表面便會過度磨損至無法修復(fù)，造成偏航剎車盤損壞，甚至造成失穩(wěn)。不僅影響風(fēng)力發(fā)電機的正常使用，而且必然需要更換新的偏航剎車盤，而更換新的偏航剎車盤不僅造價高、步驟繁瑣，而且每一個新的偏航剎車盤都存在與風(fēng)力發(fā)電機的磨合期，無形中也大大降低了風(fēng)力發(fā)電機的使用壽命和風(fēng)機運行穩(wěn)定性。
剎車盤過度磨損的危害
偏航制動器摩擦片的鋼板部分表面硬度通常在180HBW以上，而剎車盤一般采用鑄鐵材質(zhì)，表面硬度在120~175HBW范圍內(nèi)；同時鋼板部分的強度也明顯高于剎車盤。剎車盤與摩擦片摩擦材料組成的摩擦副同剎車盤與摩擦片鋼板材料的摩擦副特性迥異，兩種摩擦副同時存在時，會引起由于摩擦副特性不均勻?qū)е碌闹苿佣秳印ＤΣ敛牧系哪Σ料禂?shù)是影響制動器制動力矩及穩(wěn)定性的關(guān)鍵之一，兩種摩擦副摩擦系數(shù)與磨損率的差異，造成剎車盤的磨損速度顯著不同，與鋼板材料的摩擦副使剎車盤過度磨損甚至報廢，以及偏航制動器的動力單元液壓系統(tǒng)的故障。
在剎車盤厚度減小程度不大，尚未達到更換剎車盤時，可通過增加摩擦片更換頻率的辦法解決。以1.5MW風(fēng)電機組為例，更換10臺偏航制動器的20片摩擦片，一般需要4~5人不間斷工作15小時，同時摩擦片的費用高達數(shù)萬元。并且剎車盤過度磨損會造成剎車盤表面粗糙度發(fā)生巨大變化，相對設(shè)計值顯著增大，導(dǎo)致剎車盤與摩擦片摩擦材料之間的摩擦系數(shù)明顯高于設(shè)計值，使摩擦片的更換頻率較剎車盤磨損前大幅提高，給風(fēng)電場造成不小的維護成本壓力。更換摩擦片的方法只是臨時的解決辦法，由于剎車盤表面粗糙度的巨大變化，摩擦片的磨損率已無法準(zhǔn)確估算，導(dǎo)致存在剎車盤再次過度磨損的風(fēng)險。
當(dāng)剎車盤的厚度出現(xiàn)較大變化， 剎車盤自身強度與剛度嚴重不足，存在失效風(fēng)險時，則必須馬上采取吊裝更換剎車盤的措施，以確保風(fēng)電機組的運行安全。因剎車盤安裝位置的特殊，在使用過程中維修困難、更換成本高，所以對剎車盤的制造精度與質(zhì)量都有著較高的要求，并且現(xiàn)場的安裝條件遠不如工廠裝配的可控性好，安裝質(zhì)量難以控制，進而對風(fēng)電機組的發(fā)電量與可利用率造成不利影響。
除了對偏航系統(tǒng)造成嚴重危害，剎車盤過度磨損還會影響液壓系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。由于偏航制動器的安裝空間狹小，制動器外殼尺寸受限，進而造成制動器內(nèi)部的活塞行程較短；同時短行程也有利于活塞對摩擦片均勻施加壓力。但是活塞行程設(shè)計一般是基于摩擦片正常磨損工況，未考慮摩擦材料磨損殆盡之后的異常工況。風(fēng)電機組實際運行過程中的實踐證明，摩擦材料完全磨損之后，制動器活塞行程超出設(shè)計值，活塞末端的耐壓密封圈會與活塞分離，造成液壓油泄漏。同時，摩擦片很有可能脫離偏航制動器的溝槽，掉落到機組的頂層平臺上，從而使得液壓油泄漏情況更加惡化，并且對機組內(nèi)部造成嚴重污染與火災(zāi)隱患。
技術(shù)實現(xiàn)思路
目前市場上有兩種偏航剎車盤修復(fù)方式
3.1鑲塊焊接方案
1、首先對偏航制動盤磨損表面進行銑銷加工，去除表面粗糙部分；
2、在偏航制動盤上表面焊接鑲塊，該鑲塊材質(zhì)要求與偏航制動盤為同一材質(zhì)，可保證鑲塊與偏航制動盤焊接性能良好，既可以彌補偏航制動盤與剎車片之間的間隙，又可提高偏航制動盤的抗扭強度，而耐磨性保持與原來一樣。
3、鑲塊上有焊接工藝孔先用高強度螺栓固定在制動盤上，然后外部焊接，可保證鑲塊中間與偏航制動盤緊密結(jié)合，焊條采用專用球墨鑄鐵焊條，焊接強度有保障。
4、鑲塊焊接完后為消除由于焊接引起的微量變形，需釋放12 個小時以上使其完全冷卻在進行加工處理,去除由焊接引起的焊渣或其他不平，保證上下表面的平行度，光滑度。
5、制動盤外端一圈對焊渣有針對性的打磨，去除焊渣和毛刺，保證各焊接處光滑平整，最后進行拋光處理；
3.2金屬修復(fù)劑方案
1、用鋼絲刷將劃傷區(qū)域浮著的鐵屑和磨屑清理掉，用可賽新1755清洗劑清理劃傷區(qū)域。
2、使用角磨機打磨劃傷區(qū)域的凸起部位，使其與剎車盤在同一平面，使其表面盡量粗糙。打磨后使用清洗劑再次清理劃傷區(qū)域與打磨的溝槽，使其露出金屬基體的本色。
3、烘干打磨清理面，如在潮濕的作業(yè)環(huán)境中，需使用熱風(fēng)槍烘干劃傷區(qū)域。
4、配比修復(fù)劑：將主劑和固化劑的質(zhì)量配比，攪拌均勻，使其充分混合至顏色一致。（金屬修復(fù)劑多用于氧化鋁、氧化鋁基、鈦合金修補劑）
5、涂抹修復(fù)劑：先將少量修復(fù)劑涂抹在所需修補剎車盤表面上，使金屬表面達到充分浸潤，用刮刀將修復(fù)劑涂抹在磨損位置，沿著剎車盤磨損的方向涂抹，涂膠厚度略高于修復(fù)平面。
6、打磨剎車盤：修復(fù)劑固化16個小時后方可進行打磨，用角磨機打磨剎車盤，先用千葉片粗打磨，磨除高點，粗磨完畢后，使用油石進行精細打磨處理，使其表面光滑平整。
