風電軸承的(de)特殊技術(shu)要求 風電軸承該(gai)如何選擇

風電老總給你解讀關于風電軸承的幾個問題

風電機組對軸承的特殊要求

風力發電機組一般分雙饋式、直驅式和混合式，各種軸承被廣泛應用于風力發電機組中，應用軸承數量最多且類型最全的當屬傳統雙饋式風機，一臺風力發電機組應用軸承最多可達32套。所以選好軸承對保(bao)證風電(dian)機組(zu)的(de)安(an)全穩定運行非常重要。

風(feng)力發電機組(zu)都安裝(zhuang)在(zai)野外風(feng)沙或者濕(shi)度(du)(du)比較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)地區，風(feng)電軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)工(gong)況條件非(fei)常惡劣，需要(yao)承(cheng)(cheng)受(shou)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)、濕(shi)度(du)(du)和(he)載(zai)荷變化的(de)(de)(de)(de)范圍很大(da)。特別是(shi)偏航和(he)變槳軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)需要(yao)承(cheng)(cheng)受(shou)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)向力和(he)傾覆力矩(ju)，變速(su)(su)箱(xiang)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)需要(yao)承(cheng)(cheng)受(shou)在(zai)啟(qi)動(dong)和(he)制動(dong)時巨大(da)的(de)(de)(de)(de)沖擊載(zai)荷，同(tong)時還(huan)要(yao)求風(feng)機變速(su)(su)箱(xiang)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)在(zai)低速(su)(su)啟(qi)動(dong)時具備(bei)低摩(mo)擦力矩(ju)和(he)高運轉靈活性的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。風(feng)力發電機組(zu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)一(yi)般分為以下幾種(zhong)：偏航軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、變槳軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、主軸(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、變速(su)(su)箱(xiang)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)和(he)發電機軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)。根據軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)類型(xing)不同(tong)，技術要(yao)求也不同(tong)。

1、偏航、變槳軸承

這類軸承(cheng)一(yi)般(ban)都是總成設計，采用單排(pai)四(si)點(dian)接觸球轉盤(pan)軸承(cheng)或雙(shuang)排(pai)四(si)點(dian)接觸球轉盤(pan)軸承(cheng)，應該(gai)符(fu)合如下技術要(yao)求：

根據風機軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)受(shou)力(li)特點，偏航軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)都采(cai)用小(xiao)游(you)隙(xi)、變槳軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)采(cai)用零游(you)隙(xi)或者“負游(you)隙(xi)”設計(ji)的(de)(de)(de)(de)四(si)點接觸球軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)，溝道要進行(xing)特別設計(ji)及(ji)加工，可以承(cheng)(cheng)受(shou)大的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)向載荷和(he)力(li)矩載荷。總成中的(de)(de)(de)(de)偏航齒(chi)輪(lun)(lun)要選擇(ze)合適的(de)(de)(de)(de)材料、模數、齒(chi)面(mian)輪(lun)(lun)廓和(he)硬(ying)度(du)，以保證(zheng)和(he)主動齒(chi)輪(lun)(lun)之間(jian)壽命的(de)(de)(de)(de)匹配。同時，要采(cai)取有針對性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)熱處理(li)措施，提高齒(chi)面(mian)強度(du)，使(shi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)具有良好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)磨性(xing)(xing)和(he)耐(nai)沖(chong)擊性(xing)(xing)。

由于風機暴露在野外，因此對軸承的密封性能有著嚴格的要求，必須對軸承的密封形式進行優化設計，以保證軸承壽命和風機壽命相同。風機都裝在50m以(yi)上(shang)甚(shen)至(zhi)上(shang)百(bai)米的高空，裝拆(chai)費用昂貴(gui)，因(yin)此必須有(you)非常高的可靠性(xing)，一般(ban)要求20年(nian)壽命，再加上該(gai)軸(zhou)承結構復雜，因(yin)此對設計制造的要求(qiu)極高(gao)。

2、主軸軸承

主軸(zhou)軸(zhou)承(cheng)一(yi)般(ban)為(wei)調心(xin)滾子軸(zhou)承(cheng)，亦(yi)有(you)采用大錐(zhui)角雙(shuang)列圓錐(zhui)滾子軸(zhou)承(cheng)的(de)，大多數葉(xie)輪主軸(zhou)是由(you)兩個調心(xin)滾子軸(zhou)承(cheng)支承(cheng)。由(you)于葉(xie)輪主軸(zhou)承(cheng)受的(de)載荷非(fei)常(chang)大，而且軸(zhou)很長，容(rong)易變(bian)形(xing)，因(yin)此要求軸(zhou)承(cheng)必須有(you)良好(hao)的(de)調心(xin)性能。

3、變速箱軸承

變速箱(xiang)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)數量多(duo)，種(zhong)類也多(duo)，包含深溝球軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、圓(yuan)柱滾(gun)(gun)(gun)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、滿滾(gun)(gun)(gun)子(zi)圓(yuan)柱滾(gun)(gun)(gun)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、雙列圓(yuan)錐(zhui)滾(gun)(gun)(gun)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、調(diao)心滾(gun)(gun)(gun)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、推力(li)調(diao)心滾(gun)(gun)(gun)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)以(yi)及(ji)四點接觸球軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)。變速箱(xiang)中(zhong)(zhong)的軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)主要(yao)是靠變速箱(xiang)中(zhong)(zhong)的齒輪(lun)油潤(run)滑(hua)，潤(run)滑(hua)油中(zhong)(zhong)金屬顆粒(li)比較多(duo)，會明顯影(ying)響軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)壽命(ming)，因(yin)此需要(yao)采用特(te)殊的熱處理(li)工藝，使滾(gun)(gun)(gun)道(dao)表(biao)面(mian)存在壓(ya)應力(li)，降低滾(gun)(gun)(gun)道(dao)對顆粒(li)雜質的敏(min)感程度，提高軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)壽命(ming)。同時(shi)還需要(yao)根據軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的工況(kuang)條(tiao)件，對軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)結構進(jin)(jin)行優化，改進(jin)(jin)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)加工工藝，進(jin)(jin)一(yi)步提高軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的性能指標(biao)。

4、發電機軸承

發電機(ji)軸(zhou)承(cheng)(cheng)采用圓柱滾子軸(zhou)承(cheng)(cheng)和深溝球(qiu)軸(zhou)承(cheng)(cheng)。要通(tong)過對這(zhe)兩種軸(zhou)承(cheng)(cheng)的結構設計(ji)、加工工藝(yi)方法改進(jin)、生(sheng)產過程(cheng)清潔度控制及相關組件(jian)的優選(xuan)來(lai)降低軸(zhou)承(cheng)(cheng)振動的噪(zao)聲，使軸(zhou)承(cheng)(cheng)具有(you)良好的低噪(zao)聲性能。

從(cong)主(zhu)軸(zhou)到發(fa)電機所(suo)用軸(zhou)承(cheng)統稱(cheng)為(wei)傳動(dong)(dong)系統軸(zhou)承(cheng)，這些(xie)軸(zhou)承(cheng)從(cong)結構型式(shi)上看(kan)大多為(wei)標準軸(zhou)承(cheng)，所(suo)不同的(de)(de)是，為(wei)了保證高可靠性，除在材料和(he)熱處理方面有一些(xie)特殊要求外，還需要采(cai)用其他關鍵技術。例如，鋼材質量控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)技術和(he)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)措施(shi)；轉(zhuan)盤軸(zhou)承(cheng)套圈(quan)(quan)表面淬(cui)火硬(ying)度以(yi)及有效(xiao)硬(ying)化層深度的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，淬(cui)火裂紋的(de)(de)防止；圓錐滾(gun)子(zi)軸(zhou)承(cheng)及圓柱滾(gun)子(zi)軸(zhou)承(cheng)球基面與擋邊接(jie)觸位置和(he)形(xing)狀的(de)(de)優化；調心滾(gun)子(zi)軸(zhou)承(cheng)內圈(quan)(quan)、滾(gun)子(zi)和(he)外圈(quan)(quan)工作面硬(ying)度和(he)粗(cu)糙(cao)度匹(pi)配的(de)(de)優化；套圈(quan)(quan)和(he)滾(gun)動(dong)(dong)體(ti)的(de)(de)無損(sun)探(tan)傷；殘余奧氏體(ti)含量的(de)(de)最佳控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)等。

風電軸承的選擇

從近幾年我公司風電機組運行情況看，因為軸承問題引起的故障和損壞的情況逐步增多。根據近3年的維修統計數據，共更換各種變速箱(xiang)軸承43套，主(zhu)軸軸承10套。其中(zhong)，更(geng)換的變速箱軸(zhou)承中(zhong)輸出(chu)軸(zhou)和(he)二級平(ping)行(xing)軸(zhou)軸(zhou)承更(geng)換數(shu)量偏高，占90.6%。所(suo)以選擇軸承(cheng)的質量非(fei)常重要。我們(men)在軸承(cheng)的選用上也曾走過彎路。針(zhen)對2012年(nian)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)損壞增多的(de)情況，也(ye)基于國(guo)內軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)廠家生產水平的(de)提高和供貨周期比較短的(de)考(kao)慮，曾一(yi)度選用國(guo)產某品(pin)牌的(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)。但事與愿違，新換上的(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)不到(dao)一(yi)年(nian)就出(chu)現了問(wen)題，為了省一(yi)點購(gou)買軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)費用反而帶來了更(geng)多的(de)損失(shi)。痛定思(si)痛，我(wo)(wo)們又改用了進口品(pin)牌軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)。我(wo)(wo)們選用軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)標準首先(xian)考(kao)慮產品(pin)的(de)可(ke)靠(kao)性，其次考(kao)慮供貨周期和售(shou)后保(bao)障，第三考(kao)慮性價比。現在選用的(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)主要是SKF和FAG的(de)(de)產(chan)品(pin)，雖(sui)然(ran)價(jia)(jia)格偏高，但是運(yun)行可(ke)靠性也(ye)比較高。隨著中(zhong)國風電(dian)(dian)事業的(de)(de)發展，市(shi)場增長很快，因(yin)此也(ye)帶動了(le)配(pei)件市(shi)場的(de)(de)競爭，國外(wai)知名品(pin)牌的(de)(de)軸承價(jia)(jia)格也(ye)出現了(le)明顯下(xia)(xia)降的(de)(de)局面，在國內(nei)產(chan)品(pin)不(bu)盡如(ru)人意的(de)(de)情況下(xia)(xia)，國外(wai)名牌軸承價(jia)(jia)格下(xia)(xia)行無(wu)疑對風電(dian)(dian)企(qi)業來說也(ye)是利好。