技术|精通电气自主设计风电滑环打破国外垄断

　　风电滑环作为风力发电机组变桨控制系统中的重要传输部件，在风机机舱中，主要用于提供变桨的功率电源和传输控制所需的电气信号，是整个风机系统的关键部件，其精密度、可靠性及工作寿命直接影响风力发电系统的工作性能和风机的发电效率。

　　长期以来，国内滑环市场被国外品牌垄断。四川精通电气设备有限公司（简称“精通电气”）坚持创新导向，经过了拿来仿制、改进优化、自主设计、研发创新的过程，使国产风机滑环实现了从跟跑到并跑，再到领跑的跨越。

　　顺刷结构的革命

　　“我们的创新技术―――导电滑环的顺刷结构，是导电滑环技术在定向转动领域应用的一项革命性的发明，实际应用效果优于进口滑环，大大延长了滑环的使用寿命，实现了国产滑环的领跑。”谈到滑环技术的改进升级，精通电气总经理朱梅林自豪地说。

　　导电滑环的顺刷结构涉及到导电滑环技术定向转动领域，具体涉及风力发电机组用的风电滑环、航天航空的陀螺仪滑环、直升飞机滑环、民用雷达滑环等定向转动设备的滑环需求，是对传统对称电刷技术的突破，显著减少了环、刷在接触转　  动时的相对工作压力，也就减小了环、刷的接触机磨损，使滑环的工作寿命得到有效延长。

　　“传统对称电刷技术是顺刷+逆刷。目前，世界三大风电滑环巨头采用的都是对称电刷技术。顺刷和逆刷就好比拉车和推车，推车显然比拉车累。我们通过技术改进，把逆刷拿掉，磨损大大减少了，寿命也就大大延长。”朱梅林告诉记者，风力发电机与直升飞机相比的特点是，转速慢、运行时间长，需要长期不间断运行下去，因此顺刷技术价值显著。

　　据悉，该技术已获得实用新型专利证书。从去年开始应用至今，共在上千台风机上进行了实际运行，没有一台出现问题。

　　除了导电滑环的顺刷结构，在创新中不断探索的精通电气还诞生了两项发明专利：防止摩擦产生绝缘附着物的导电滑环和风电滑环防漏油密封装置。防止摩擦产生绝缘附着物的导电滑环主要解决了接触式滑环的环、刷结构在长时间运行过程中出现的因机械摩擦磨损而产生的绝缘附着物问题，显著改善了滑环的环、刷运行质量和工作寿命。风电滑环防漏油密封装置主要解决了环、刷传输工作室密封问题。

　　“中国风电场的地理环境条件比较复杂，有湿热、盐雾、沙尘、严寒等，加上油污　  渗漏，会对环、刷传输工作造成伤害，有了风电滑环防漏油密封装置，滑环的工作运行得到了可靠、安全的技术保证。”朱梅林介绍说。

　　守住创新的灵魂

　　世界上有三大滑环巨头，均来自德国，分别是SCHLEIFRING、STEMMANN和LTN。2012年初，三家巨头在德国开了一个庆功会，庆祝在中国市场的垄断地位。庆功会的消息传到了朱梅林的耳中，对他触动很大。

　　“以前，风电滑环全部依赖进口，国产风电滑环由于研制起步较晚，市场拓展较为艰难。滑环技术并没有那么高深，为什么中国没人做？没有人做好？当时我就暗下决心，一定要把风电滑环做好，否则外国人会觉得我们中国人不行！”朱梅林说。

　　德国三巨头垄断时，现在卖2万元左右一台的滑环，2007年时卖7~8万，2008至2009年售价也在5~6万。进口风电滑环不但价格高，而且服务滞后、态度傲慢，滑环损坏更换，风机就要停止很长时间。

　　从拿来仿制，到改进优化，再到自主设计、研发创新，朱梅林带领团队深入钻研滑环技术，博采众长，融入自身的创新元素，从7个方面对滑环进行了全方位创新设计。一是滑环电刷由传统的顺、逆刷　  对称结构创新设计为（多）顺刷结构；二是滑环的强、弱电滑道由传统的同室工作创新设计为分离式工作结构；三是增加“检查维护窗”结构；四是滑环的重载连接器位置由原来在刷架法兰瑞设计为在滑环维护罩上；五是滑道采用组合镀层镀金新工艺；六是滑道内部电气间隙增加绝缘防腐设计；七是新材料的开发应用，如开发了用于滑环维护的高挥发、高清洁、不易燃的高效清洗剂和专用润滑油。

　　“目前，同品质的国产滑环要比进口的便宜1万元以上。这就是创新带来的好处。一个凝聚着创新元素的产品体现的不是价格，更多的是社会价值。风电创新就要从零部件创新做起。”朱梅林表示。

　　据介绍，精通电气目前有5000多套风电滑环在100多个风电场的风机上正常运行，约占国内风力发电机组总容量的6%左右。2015年制造销售风电滑环2030套，占国内风机配套的18.5%。对于目前国产风电滑环的销售状况，朱梅林分析，一方面客观上有的国产滑环确实存在一定的技术质量问题；但另一方面因为行业主体客户的体制因素及管理者的工作责任感问题，少部分风电整机企业和风电场运营投资商（业主）在风电滑环采购中仍不敢大胆采用国产的风电滑环产品。这就要求国内滑环制造同行加倍努力。

　　李梁