Failure analysis of torque limiters in wind turbine couplings

SONG Jiangkai; WANG Yunlang; LÜ Wan

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2025.09.010

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Failure analysis of torque limiters in wind turbine couplings

Test·Analysis | 更新时间：2025-09-20

- Failure analysis of torque limiters in wind turbine couplings
- Journal of Mechanical Transmission Vol. 49, Issue 9, Pages: 79-84(2025)
- 作者机构：
  
  明阳智慧能源集团股份公司，中山 528400
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2025.09.010
  CLC： TM315
- Received：16 May 2024，
  
  Revised：2024-06-18，
  
  Published：15 September 2025
- 稿件说明：
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宋茳铠，汪韵朗，吕万. 风电联轴器力矩限制器失效分析［J］. 机械传动，2025，49（9）：79-84.

SONG Jiangkai，WANG Yunlang，LÜ Wan. Failure analysis of torque limiters in wind turbine couplings［J］. Journal of Mechanical Transmission，2025，49（9）：79-84.
宋茳铠，汪韵朗，吕万. 风电联轴器力矩限制器失效分析［J］. 机械传动，2025，49（9）：79-84. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2025.09.010.

SONG Jiangkai，WANG Yunlang，LÜ Wan. Failure analysis of torque limiters in wind turbine couplings［J］. Journal of Mechanical Transmission，2025，49（9）：79-84. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2025.09.010.

摘要

目的

风电联轴器力矩限制器打滑失效会导致风电机组传动系统受损。以5 MW机组联轴器力矩限制器为对象，探究打滑失效关键原因，为提升可靠性及机组稳定性提供支撑。

方法

结合故障数据、现场拆解结果与标定测试数据开展多维度分析。计算端转矩，分析转速匹配性及转矩波动；拆解检测摩擦片磨损与结构缺陷；通过出厂标定测试研究转矩波动及标定方法影响。

结果

失效主因包括变流器信号不稳产生超额冲击转矩、两瓣式悬臂结构致摩擦片偏磨、标定方法导致转矩控制精度不足。优化后可有效解决打滑问题，延长使用寿命，提升运行可靠性。

Abstract

Objective

Slipping failure of the wind power coupling torque limiter could cause damage to the transmission system of wind turbines. The coupling torque limiter of a 5 MW unit was taken as the research object

and the key causes of its slipping failure were explored to provide support for improving reliability and unit stability.

Methods

A multi-dimensional analysis was adopted

combined with fault data

on-site disassembly results

and calibration test data. End torque was calculated

and speed matching and torque fluctuation were analyzed; the failure limiter was disassembled to inspect friction plate wear and structural defects; and calibration tests were conducted to study the influence of torque fluctuation and calibration methods.

Results

The main causes of failure include: unstable converter signals leading to excessive impact torque; the two-lobe cantilever structure causing uneven wear of friction plates; and inadequate torque control accuracy due to the calibration method. After optimization

the slipping problem can be effectively solved

and the service life and operational reliability were improved.

关键词

Keywords

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