GB/T33096-2016
风力发电机组用橡胶弹性元件通用技术条件
Generaltechnicalspecificationforwindpowerrubbertometalparts
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- 中国标准分类号(CCS)G47
- 国际标准分类号(ICS)83.140.99
- 实施日期2017-05-01
- 文件格式PDF
- 文本页数20页
- 文件大小512.86KB
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风力发电机组用橡胶弹性元件通用技术条件
国家标准 GB/T33096一2016 风力发电机组用橡胶弹性元件 通用技术条件 Geeraltechniealspeeifieatioforwindpowerrubbertometalparts 2016-10-13发布 2017-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T33096一2016 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由石油和化学工业联合会提出
本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会橡胶杂品分技术委员会(sAC/TC35/sC7 归口
本标淮起草单位;株洲时代新材料科技股份有限公司,中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业 部、新疆金风科技股份有限公司、上海电气风电设备有限公司、国电联合动力技术有限公司
本标准主要起草人;林胜、岳涛、赵萍、李棋、倪黎、周淑梅、胡伟辉,方克娟,秦中正、荣继刚、王进、 程海涛
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GB/T33096一2016 风力发电机组用橡胶弹性元件 通用技术条件 范围 本标准规定了风力发电机组橡胶弹性元件(以下简称“橡胶弹性元件”)的符号,分类和坐标系定义. 要求,试验方法,检验规则,标志,包装、贮存与运输等
本标准适用于200kw及以上的水平轴风力发电机组齿轮箱、发电机,机舱罩、控制柜等使用的起 缓冲、减振作用的橡胶弹性元件
水平轴风力发电机组功率小于200kw的机组及垂直轴风力发电机 组用橡胶弹性元件可参照执行
本标准不适用于聚氨酯及密封类橡胶制品
注:常见的橡胶弹性元件类型参见附录A 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
金属材料拉伸试验第1部分;室温试验方法 GB/T228.1 GB/T528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T529硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样 GB/T531.1硫化橡胶或热塑性橡胶压人硬度试验方法第1部分:邵氏硬度计法(邵尔硬度 GB/T1184一1996形状和位置公差未注公差值 GB/T1681硫化橡胶回弹性的测定 GB/T1682一2014硫化橡胶低温脆性的测定单试样法 GB/T1804一2000 -般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T2941橡胶物理试验方法试样制备和调节通用程序 硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验 GB/T3512 GB/T3672.1l一2002橡胶制品的公 差 第1部分;尺寸公差 GB/T3672.2-2002橡胶制品的公差第2部分:几何公差 GB/T4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析法(常规法) GB/T7759.1硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定第1部分;在常温及高温条件下 GB/T7762硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验 GB/T9867硫化橡胶或热塑性橡胶耐磨性能的测定(旋转轭筒式磨耗机法) GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验 硫化橡胶或热塑性橡胶与金属粘合强度的测定二板法 GB/Tl1211 GB/T30790.62014色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀防护第6部分;实验室性 能测试方法 符号、分类和坐标系定义 3.1符号 位移、力的振幅见图1
GB/T33096一2016 d(或成F d(或 da(或Fan) 时间O 图1振幅(位移或力 表1中的符号适用于本文件
表1符号 序号 符号 单位 说明 mm或kN 振幅位移或力),见图1 位移,其中: d:对应载荷F时的位移(d,d等),且0
GB/T33096一2016 1z(垂向) y(横向) .x(饷向 图4发电机用橡胶弹性元件坐标方向定义示例 z(垂向) y(横向) x(轴向) 4z(垂向 y(横向) x(轴向) 图5机舱罩用橡胶弹性元件坐标方向定义示例
GB/T33096一2016 3.3.2控制柜用橡胶弹性元件坐标系采用产品局部坐标系,定义示例见图6 1z(轴向) Y(径向) x(径向) 图6控制柜用橡胶弹性元件坐标方向定义示例 要求 尺寸和外观 4.1 4.1.1尺寸 4.1.1.1产品尺寸应符合产品图样和相关技术规范的要求 注,技术规范是指经规定程序批准的用户抛出的技术文件
4.1.1.2橡胶件未注尺寸公差按GB/T3672.1一2002的M3级执行,未注几何公差按GB/T3672.2 2002的M级执行
4.1.1.3金属机加工件未注尺寸公差按GB/T1804一2000的m级执行,未注形状和位置公差按 GB/T1184一1996的K级执行
4.1.2外观 产品外观质量应符合产品图样和相关技术规范的要求
橡胶件不允许出现气泡,杂质,裂纹,裂口、 流痕,机械损伤等缺陷,橡胶与金属之间不应出现撕裂,脱胶等现象,金属件不应有锈蚀、裂纹、变形等 缺陷
4.2橡胶材料性能 橡胶弹性元件用橡胶材料性能根据选用硬度范围的不同,应满足表2的要求
如果橡胶材料的硬 度不在表2范围之内,由客户和供应商协商确定
表2橡胶弹性元件用橡胶材料的性能要求 序号 项目 性能要求 试验方法 硬度H/ShoreA 50
GB/T33096一2016 表4动态刚度公差限度值 加严公差 正常公差 特性 动态刚度 士20% 士25% 4.4.3高低温性能 橡胶弹性元件在高低温试验前后的静态刚度变化率应符合相关技术规范要求,其中发电机用橡胶 弹性元件高低温试验前后的静态刚度变化率应符合表5的规定
表5高低温试验前后的静态刚度变化率 试验项目 高低温性能试验后 高温50c下的垂向静态刚度 15% 相对于常温23C的变化率 低温一20C下的垂向静态刚度 25% 相对于常温23C的变化率 4.4.4 静态蠕变性能 橡胶弹性元件在额定载荷FR下的静态蠕变量应符合相关技术规范要求,其中发电机用橡胶弹性 元件在1.5FR下的静态蠕变量应不超过1 mm
4.4.5极限性能 极限性能试验后试样的橡胶部分不应出现裂纹,金属部件不应出现塑性变形和裂纹,金属与橡胶之 间不应出现撕裂脱胶现象
4.4.6疲劳性能 疲劳性能应符合相关技术规范要求,疲劳性能试验前、后的静态刚度变化率应符合表6的规定
表6疲劳试验前后的静态刚度变化率 橡胶弹性元件种类 静态刚度变化率 发电机用橡胶弹性元件 20% 齿轮箱用橡胶弹性元件 <40% 试验方法 5.1尺寸和外观 5.1.1尺寸 产品尺寸使用游标卡尺、高度尺、螺纹通止规等量具检测,特殊尺寸使用专用检具检测
GB/T33096一2016 5.1.2外观 外观质量采用目测或借助放大镜检测
5.2橡胶材料性能 橡胶材料性能检测按表2的规定进行
5.3金属材料 5.3.1材质及性能 碳素制和中低合金钢化学成分检测按GB/T436的规定进行,其他金属材料化学成分检测按相应 标准的规定进行
金属材料拉伸性能检测按GB/T228.1的规定进行,其他金属材料力学性能按相应标准的规定 进行
5.3.2防腐 金属部件防腐层中性盐雾试验方法应按GB/T10125的规定进行
5.4产品性能 5.4.1试验条件 5.4.1.1试验设备 5.4.1.1.1 试验设备应有载荷和位移的渊量与自动记录功能,试验载荷F应在试验设备量醒范围的 20%90%之内,各试验设备的试验参数公差根据不同的测试功能应分别满足以下要求 速度:规定试验速度的士10%; -频率;规定试验频率的土2%; -力:规定试验最大值的士1%静态),士5%动态); 位移;规定试验最大值的士1%(静态),士5%(动态) 5.4.1.1.2根据产品的结构、承载方式和使用工况,应配置相应的工装,试验装夹方式应模拟产品的实 际安装状态和使用状况
5.4.1.2样品调节 5.4.1.2.1环境温度调节应按GB/T2941的规定进行,调节温度为(23士2)C,时间不少于24h
5.4.1.2.2调节期间,应避免试样受到外力作用和阳光的直接照射
5.4.1.2.3试验应在规定的温度下进行
除非另有规定,常温试验温度范围为(23士2)C
对于不具备 恒温的情况,经客户同意,可在室温10C一35下进行
仲裁试验,应符合(23土2)C的试验温度 要求
5.4.2刚度试验 橡胶弹性元件的静态刚度、动态刚度的测定按附录B的方法进行
5.4.3高低温性能试验 5.4.3.1试验温度确定 试验温度根据相关技术规范要求而定
如果相关技术规范中没有指定试验温度,橡胶弹性元件至
GB/T33096一2016 少应完成一20C、23C和50C下的静态刚度性能试验
试验前应按照相应的温度进行环境调节,把被测试试样分别放到高、低温环境箱中,调节时间不应 少于24h,环境箱内部不同位置的温度差应在士2C以内
试验应在高低温箱内完成,同一试样做多种温度条件下的试验时,应从室温到高温,再从室温到低 温的顺序进行
5.4.3.2试验方法 高低温性能试验前,按照B.1中的所述方法测试常温静态刚度K,
把试样放置到规定的环境温度下恒温不少于24h,然后按B.1中的所述方法测试高温(或低温)下 的静态刚度K2
按式(1)计算刚度变化率的绝对值AK
K=|K,一K|/K×100% 式中: K 常温静态刚度 K -高温(或低温下的静态刚度; 刚度变化率的绝对值
K 5.4.4静态蠕变性能试验 5.4.4.1对试样施加静态载荷F跟并保持恒定,从0到FR的加载时长不应超过30s,加载过程中应防 止载荷过冲
加载后(60士15)s开始记录变形,试验过程中记录试样变形随时间的变化,在前2h内每 隔10min记录一次,以后每隔2h记录一次,或采用自动装置连续记录位移一时间曲线
5.4.4.2按照5.4.1进行的蠕变试验持续进行,直到试样稳定才能停止试验
稳定性判定方法;当最近 的24h的变形小于从第1小时第24小时变形的1/10,即(AL,一AL,)<0.1×(AL1一AL),则认 为试样稳定
图7给出了蠕变试验持续96h稳定的示例 变形/mm" A A” AL" AL A0 办 48 72 96 说明 蠕变试验进行1h时对应的变形 I0 蠕变试验进行24h时对应的变形 AL 蠕变试验进行48h时对应的变形 AL AL 蠕变试验进行72h时对应的变形; L 蠕变试验进行96h时对应的变形; L 蠕变试验进行24Xnh时对应的变形 图7蠕变试验稳定性判定示例
GB/T33096一2016 5.4.4.3静态蠕变量是试验开始至结束时(此时仍保持试验载荷)的位移变化量
5.4.5极限性能试验 对试样连续加载三个循环,载荷范围为零至极限载荷F,推荐的试验速度按表B.1执行,第三个循 环加载极限载荷FE,载荷保持5min,记录载荷一位移曲线
5.4.6疲劳性能试验 疲劳试验的位移平均值d.或载荷平均值F 根据相关技术规范确定,振幅a 、振幅 应考虑 a、 1.2倍安全系数,疲劳次数不应少于1.0×10次
疲劳试验前,按照B.1中所述方法测试常温静态刚度 试验时采用正弦波的振动波形 在试验过程中,当产品表面温度超过40C时,应进行风冷处理或者降低试验频率
完成规定试验循环次数或产品超过相关技术规范规定的破坏要求后,立即停止试验
试样在常温 环境温度(23士2)C下放置不少于24h后,按照B.1中所述方法测试常温静态刚度
按式(1)计算刚度变化率
检验规则 6.1出厂检验 6.1.1组批 出厂检验为每批产品交货前应进行的检验,以同一订单产品为一批
6.1.2检验项目和检验频次 检验项目及检验频次要求见表7
表7橡胶弹性元件出厂检验要求 项目 检验内容 技术要求 试验方法 检验频次 尺寸 接口几何尺寸及其偏差 4.1.1 5.1.1 5% 外观 外观缺陷 4.1.2 5.l.2 100% 产品性能 静态刚度(Z向 不少于3件 4.4.l B.1 6.1.3判定规则 表7中规定的项目全部合格则判定为合格
若尺寸和外观出现一项不合格,则该批产品应逐件检 验;若产品性能有不合格,则应从该批产品中随机再抽取双倍产品进行复检;若仍有不合格,则判定该批 产品不合格
6.2型式检验 6.2.1在下列情况之一时应进行型式检验 -新产品鉴定或定型产品鉴定时; -当产品的设计、原材料、工艺发生重大改变时; 10o
GB/T33096一2016 -出厂检验的结果与上次型式试验有较大差异时; 使用中出现重大偏差时
6.2.2产品特性不同,产品应进行的型式检验项目也不同
各类产品的型式检验项目见表8. 表8橡胶弹性元件型式检验 适用的部件 发电机齿轮箱用橡胶机舱罩控制柜其他 序 技术 试验 检验项点 备注 橡胶 用橡胶 用橡胶用橡胶 弹性元件 号 要求 方法 惮性 弹性 弹性 弹性 无件轴瓦类叠黄类无件 元件 元件 尺寸 4.1l.l 5.1.1 4.1.2 外观 5,1,2 5,2 橡胶材料性能 4.2 金属材料性能 4.3 5.3 轴对称结构除z向 静态刚度 4.4.1 B.1 外,X/Y向只需选 个方向 发电机用橡胶弹性 元件推荐试验方向 4.4.2 B2 动态刚度 为Z向 发电机用橡胶弹性 5,4.3 高低温性能 元件推荐试验方向 4.4.3 为Z向 发电机用橡胶弹性 静态蠕变性能 4.4.4 5.4.4 元件推荐试验方向 为Z向 发电机、齿轮箱及机 舱罩用橡胶弹性元 件推荐试验方向为z 4.4.5 5,4.5 极限性能 向;控制柜用橡胶弹 性元件推荐试验方 向为X向或Y向 发电机、齿轮箱用橡 10 疲劳性能 4.4.6 5.4.6 胶弹性元件推荐试 验方向为Z向 “、”为必选型式检验项,“”为可选型式检验项 6.2.3表8中规定的必选型式检验项目全部符合要求,则判定产品合格,若有任何一项不合格,则判定 该批产品不合格
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GB/T33096一2016 标志,包装、贮存与运输 7.1 标志 在产品的显著位置,应有清晰耐久的标志,标志的内容由客户与供应商协商确定,宜包含以下内容 a)制造商代码 b 制造年、月
7.2包装 包装应牢固可靠,保证产品不受挤压变形;包装外面应注明产品名称,规格、数量和防护等标识 包 装内应附有产晶合格证,内容包话产晶名称,规格,数量 7.3贮存 7.3.1产品应贮存在干燥,通风,避光的环境中,贮存环境温度范围应在一15C一40C,产品应堆放整 齐,橡胶宜以无叠加张力和压缩应力或其他不引起变形的因素的方式贮存,保持清洁,不应与酸、碱、油 类、有机溶剂等接触,应距热源1m以上且不宜与地面直接接触
7.3.2产品在满足上述规定的条件下,自生产之日起,产品的贮存期不应超过两年,贮存期超过两年 时,应对产品外观、性能进行评估
7.4运输 产品在运输中,应避免阳光直接曝晒,雨淋,雪浸,并应保持清洁,不应与影响橡胶质量的物质相接触
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GB/T33096一2016 附 录A 资料性附录 常见橡胶弹性元件类型 常见橡胶弹性元件类型的示例见表A.1
表A.1常见橡胶弹性元件示例 序号 类型 功能 图例 发电机用橡胶弹性元件通常 安装在发电机下,承受发电机重 发电机用橡胶弹 量及各种工作载荷,可减小发电 性元件 机传递至机架的振动及结构 噪声 图 发电机用橡胶弹性元件 A.1 轴瓦类齿轮箱用橡胶弹性元 件常用于三点式主传动链系统 单轴承系统)的风力发电机组, 安装在齿轮箱两侧,与主轴承一 轴瓦类齿轮箱用 起构成三点支撑减振系统,主要 橡胶弹性元件 承受扭转载荷以及叶轮传递的 各向载荷,轴向载荷主要由主轴 承承担,起缓冲、减振和降低结 构噪声作用 图A.2轴瓦类齿轮箱用橡胶弹性元件 叠簧类齿轮箱用橡胶弹性元 件常用于四点式主传动链系统 双轴承系统)的风力发电机组, 叠簧类齿轮箱用 安装在齿轮箱两侧,与双铀承- 橡胶弹性元件 起构成四点支撑减振系统主要 承受扭转载荷,起缓冲、减振和 降低结构噪声作用 图A.3叠簧类齿轮箱用橡胶弹性元件 13
GB/T33096一2016 表A.1(续 序号 类型 功能 图例 机舱罩用橡胶弹性元件安装 在机舱罩与机架之间,承受机舱 机舱罩用橡胶弹 罩重量、风载及其他工作载荷、 性元件(类型一) 起缓冲、减振和降低结构噪声 作用 图A.4机舱罩用橡胶弹性元件(类型一 控制柜用橡胶弹性元件用于 控制柜用橡胶弹 轮毂内变桨控制柜及电池箱的 性元件 缓冲与减振,具有位移补偿能力 图A.5 控制柜用橡胶弹性元件 14
GB/T33096一2016 附 录 B 规范性附录 橡胶弹性元件的刚度试验方法 B.1静态刚度试验 B.1.1载荷,位移的上限值 产品技术规范中应明确载荷和位移的上限值,包括: a)当载荷为力时,应给出FM b当位移为线性距离时,应给出d
B.1.2加载方式 静态刚度试验通常按照如下方式加载,二者选取其一: -单向加载; 多向加载,其中某一方向的载荷大小和方向保持不变 测试按照如下进行 预加载 对试样以恒定速度连续加载、卸载两个循环,加载范围为零至F,如果产品技术规范中没有指定、 则齿轮箱用橡胶弹性元件Fu=2FR,发电机用橡胶弹性元件FM=3FR,其余橡胶弹性元件FM= 1.5FR,推荐的加载速度如表B.1所示
表B.1推荐的加载速度 线速度 5、10,20,50 mm/min 加载速度的选择原则是一个加载、卸载循环在30=一120 s之间,当有不同于推荐的加载速度要求时,由客户与供应 商协商确定
正式加载 b 正式加载前,停顿时间不少于3nmin,加载方法与预加载一致,循环一次,记录载荷-位移曲线
B.1.3刚度计算 取正式加载的加载区段的载荷-位移曲线计算刚度值,图B.1为静态刚度曲线示例,采用计算割线 刚度的方法进行静态刚度计算,选取(F,F)和(d,d),按照式(B.1)计算相应载荷下的静态刚度值
注:发电机用橡胶弹性元件垂向刚度计算载荷取值范围推荐F=0.5FR,F=1.5FR,齿轮箱用橡胶弹性元件垂向 刚度取值范围推荐F PR,其余橡胶弹性元件刚度取值范围推荐F=0.5FR,F=1.5FR =0.2FR,F=1.2F (B.1 K、=(F
一F/(d一d 式中: 0
GB/T33096一2016 载荷F ie 位喜 图B,3动态载荷-位移曲线示例载荷控制 B,2.2位移控制 试验频率和动态振幅[位移振幅d(]应符合产品技术规范要求,如果没有特殊要求,试验按式(B.2 加载
d()=[a×sin(2x/t)]十d B.2 式中: 瞬时位移 d( 试验中记录载荷-位移数据
在开始记录数据之前,应先进行至少10个周期的循环
刚度K由式(B.3)确定: K,=(F一Fm)/2a) B.3 B.2.3载荷控制 试验频率和动态振幅[力F()]应符合产品技术规范要求,如果没有特殊要求,试验按式(B.4) 加载 (B.4 F()=[a×sin(2xf)]十F 式中: F(t -瞬时力
试验中记录载荷-位移数据
在开始记录数据之前,应先进行至少10个周期的循环
刚度K由式(B.5)确定 B.5 K=(2a/d. 'max一lnminm
风力发电机组用橡胶弹性元件通用技术条件GB/T33096-2016解读
随着可再生能源的不断发展,风力发电已经成为重要的清洁能源之一。而风力发电机组作为风力发电的核心设备,在其中起着重要的作用。而其中的橡胶弹性元件就是风力发电机组中的重要部分之一。因此,对于橡胶弹性元件的质量和技术要求也越来越高。
GB/T33096-2016《风力发电机组用橡胶弹性元件通用技术条件》便是针对橡胶弹性元件的技术规范,旨在确保风力发电机组在运行过程中稳定可靠。该标准于2016年10月1日发布,自2017年3月1日起正式实施。
适用范围
GB/T33096-2016标准适用于风力发电机组中的橡胶弹性元件,包括主轴承橡胶支撑、齿轮箱橡胶支承、发电机橡胶支持以及风叶橡胶振动吸收等方面。
符号和名称
在本标准中,列出了橡胶弹性元件常见的符号和名称,便于在实践运用过程中进行标识和确认。
材料
标准对于橡胶弹性元件使用的原材料提出了严格的要求,包括硫化橡胶、丁基橡胶、氟橡胶、硅橡胶以及EPDM等多种材料。同时,标准还规定了不同材料应用的范围,并对化学物质含量、加工工艺等进行了详细说明。
制造工艺
制造工艺是决定橡胶弹性元件质量的关键,标准中对于制造工艺也有明确的规定。其中包括橡胶挤出、成型、硫化等多个环节,并对各个环节的工艺参数、设备要求以及质量控制进行了详细说明。
试验
为确保橡胶弹性元件的质量,标准中还规定了多项试验项目,包括硬度试验、拉伸试验、压缩变形试验、低温试验、耐热性试验等。通过这些试验可以有效地评估橡胶弹性元件的性能和质量,并确保其符合标准规定的技术条件。
质量保证
在实际应用过程中,橡胶弹性元件的质量和可靠性直接影响着风力发电机组的运行效果和寿命。因此,在标准中还规定了橡胶弹性元件的质量保证要求,包括从原材料采购、制造工艺控制、试验检测等多个方面进行全程质量把控。
结论
GB/T33096-2016《风力发电机组用橡胶弹性元件通用技术条件》为风力发电机组中的橡胶弹性元件提出了严格的技术规范和质量保证要求,对于确保风力发电机组的稳定运行有着重要的意义。在实际应用过程中,需要遵循该标准的要求进行生产制造、使用和维护,以保证风力发电产业的可持续发展。