風電軸承的特殊技術要(yao)求 風電軸承該(gai)如(ru)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(tao)。所以選(xuan)好軸承對保證風電機組的安(an)全穩定運行非常(chang)重要(yao)。

風(feng)(feng)(feng)力(li)(li)發電機組都安裝在野外風(feng)(feng)(feng)沙(sha)或者濕(shi)(shi)度(du)比較大的(de)地(di)區，風(feng)(feng)(feng)電軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)工況條(tiao)件非(fei)常(chang)惡(e)劣，需要(yao)(yao)(yao)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受的(de)溫度(du)、濕(shi)(shi)度(du)和(he)載(zai)(zai)荷變(bian)化的(de)范圍很大。特別(bie)是(shi)偏航和(he)變(bian)槳軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)需要(yao)(yao)(yao)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受較大的(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)向力(li)(li)和(he)傾覆力(li)(li)矩(ju)，變(bian)速(su)箱(xiang)(xiang)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)需要(yao)(yao)(yao)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受在啟動和(he)制動時(shi)巨大的(de)沖擊載(zai)(zai)荷，同時(shi)還(huan)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)風(feng)(feng)(feng)機變(bian)速(su)箱(xiang)(xiang)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)在低速(su)啟動時(shi)具(ju)備低摩擦力(li)(li)矩(ju)和(he)高運轉靈活性的(de)特點。風(feng)(feng)(feng)力(li)(li)發電機組軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)一般分為以下幾種：偏航軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、變(bian)槳軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、主軸(zhou)(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、變(bian)速(su)箱(xiang)(xiang)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)和(he)發電機軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。根據軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)類型(xing)不同，技(ji)術要(yao)(yao)(yao)求(qiu)也不同。

1、偏航、變槳軸承

這類軸承(cheng)一(yi)般(ban)都是總成設計，采用單排四(si)點接觸(chu)球(qiu)轉盤軸承(cheng)或雙排四(si)點接觸(chu)球(qiu)轉盤軸承(cheng)，應該符合(he)如下技術要(yao)求：

根據風機軸(zhou)承(cheng)的受力特(te)點，偏航(hang)軸(zhou)承(cheng)都采(cai)用小游(you)隙(xi)、變槳軸(zhou)承(cheng)采(cai)用零游(you)隙(xi)或(huo)者“負游(you)隙(xi)”設(she)計的四點接觸球軸(zhou)承(cheng)，溝(gou)道要(yao)(yao)(yao)進(jin)行特(te)別設(she)計及加工，可(ke)以(yi)承(cheng)受大的軸(zhou)向(xiang)載荷和(he)力矩載荷。總(zong)成中(zhong)的偏航(hang)齒(chi)(chi)輪要(yao)(yao)(yao)選擇合適的材料、模(mo)數、齒(chi)(chi)面輪廓和(he)硬(ying)度，以(yi)保證和(he)主動齒(chi)(chi)輪之(zhi)間壽命(ming)的匹配(pei)。同時，要(yao)(yao)(yao)采(cai)取有針對性(xing)的熱(re)處(chu)理措施，提高(gao)齒(chi)(chi)面強度，使(shi)軸(zhou)承(cheng)具(ju)有良好的耐磨性(xing)和(he)耐沖(chong)擊性(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以上(shang)甚(shen)至(zhi)上(shang)百米的高空，裝(zhuang)拆費用昂貴，因(yin)此必須有非常高的可靠性，一般要(yao)求(qiu)20年壽命，再(zai)加上該軸承(cheng)結構復雜，因此對設計制造的要求極高。

2、主軸軸承

主軸軸承(cheng)(cheng)一般為(wei)調心(xin)滾子軸承(cheng)(cheng)，亦(yi)有(you)采用大錐角雙列圓錐滾子軸承(cheng)(cheng)的(de)(de)，大多數葉(xie)輪(lun)主軸是由(you)兩個調心(xin)滾子軸承(cheng)(cheng)支承(cheng)(cheng)。由(you)于(yu)葉(xie)輪(lun)主軸承(cheng)(cheng)受的(de)(de)載荷非常大，而且軸很長，容易變形，因此要求(qiu)軸承(cheng)(cheng)必(bi)須有(you)良(liang)好的(de)(de)調心(xin)性能。

3、變速箱軸承

變速箱(xiang)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)數量多(duo)(duo)，種類(lei)也多(duo)(duo)，包含深溝(gou)球軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、圓柱(zhu)滾(gun)子(zi)(zi)(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、滿滾(gun)子(zi)(zi)(zi)(zi)圓柱(zhu)滾(gun)子(zi)(zi)(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、雙列(lie)圓錐滾(gun)子(zi)(zi)(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、調心滾(gun)子(zi)(zi)(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、推力調心滾(gun)子(zi)(zi)(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)以及四點接觸球軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。變速箱(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)主要是靠變速箱(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)齒輪油(you)潤(run)滑(hua)，潤(run)滑(hua)油(you)中(zhong)(zhong)金(jin)屬顆(ke)粒(li)比(bi)較多(duo)(duo)，會(hui)明顯影(ying)響軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)壽(shou)(shou)命，因此需要采用特殊的(de)(de)熱處理(li)工(gong)藝(yi)，使(shi)滾(gun)道表面存在壓應力，降低滾(gun)道對(dui)顆(ke)粒(li)雜質(zhi)的(de)(de)敏感程(cheng)度，提高軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)壽(shou)(shou)命。同時還需要根據(ju)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)工(gong)況(kuang)條件，對(dui)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)結構進行(xing)優化(hua)，改(gai)進軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)加工(gong)工(gong)藝(yi)，進一步提高軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)性(xing)能指標。

4、發電機軸承

發電機軸承(cheng)采用圓柱滾子軸承(cheng)和深溝球軸承(cheng)。要通過對這兩(liang)種軸承(cheng)的結構設計、加工工藝方法改進(jin)、生產(chan)過程清潔度(du)控制及相(xiang)關組件的優選來降低(di)軸承(cheng)振動(dong)的噪聲(sheng)，使軸承(cheng)具有良(liang)好的低(di)噪聲(sheng)性(xing)能。

從主軸(zhou)到發電機所用軸(zhou)承(cheng)統稱為(wei)傳動系統軸(zhou)承(cheng)，這些軸(zhou)承(cheng)從結構(gou)型式上看(kan)大多(duo)為(wei)標準軸(zhou)承(cheng)，所不同的(de)是(shi)，為(wei)了保證(zheng)高(gao)可靠性，除在材(cai)料和(he)熱(re)處理方面有(you)一(yi)些特殊(shu)要求外(wai)，還需要采用其他關鍵技術。例如，鋼材(cai)質量(liang)控(kong)(kong)制(zhi)技術和(he)控(kong)(kong)制(zhi)措施；轉(zhuan)盤軸(zhou)承(cheng)套圈(quan)表面淬火硬度(du)以及(ji)有(you)效硬化層深度(du)的(de)控(kong)(kong)制(zhi)，淬火裂紋的(de)防止；圓錐滾(gun)(gun)子軸(zhou)承(cheng)及(ji)圓柱滾(gun)(gun)子軸(zhou)承(cheng)球基面與擋邊接觸(chu)位置和(he)形狀的(de)優化；調心滾(gun)(gun)子軸(zhou)承(cheng)內圈(quan)、滾(gun)(gun)子和(he)外(wai)圈(quan)工作面硬度(du)和(he)粗糙度(du)匹配(pei)的(de)優化；套圈(quan)和(he)滾(gun)(gun)動體的(de)無損探傷；殘(can)余奧氏體含量(liang)的(de)最佳控(kong)(kong)制(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，共更換各種變速箱軸承43套，主軸軸承10套。其中，更換的變速箱軸承中輸出軸和二級平(ping)行軸軸承更換數(shu)量偏高(gao)，占90.6%。所(suo)以選(xuan)擇(ze)軸承的質量非常重要。我們在(zai)軸承的選(xuan)用上(shang)也(ye)曾走過彎(wan)路。針(zhen)對2012年(nian)軸(zhou)承損壞增(zeng)多的(de)情況，也(ye)基于國內軸(zhou)承廠家生產水平的(de)提高(gao)和供貨周期比(bi)較短的(de)考(kao)慮(lv)，曾一度選(xuan)用(yong)國產某(mou)品(pin)牌的(de)軸(zhou)承。但事(shi)與愿違，新換(huan)上的(de)軸(zhou)承不到(dao)一年(nian)就(jiu)出現了(le)問題(ti)，為(wei)了(le)省一點購買軸(zhou)承的(de)費(fei)用(yong)反而帶來了(le)更多的(de)損失(shi)。痛定(ding)思痛，我(wo)們又(you)改用(yong)了(le)進口品(pin)牌軸(zhou)承。我(wo)們選(xuan)用(yong)軸(zhou)承的(de)標準首(shou)先考(kao)慮(lv)產品(pin)的(de)可靠性(xing)(xing)，其次考(kao)慮(lv)供貨周期和售后(hou)保障，第三考(kao)慮(lv)性(xing)(xing)價比(bi)。現在選(xuan)用(yong)的(de)軸(zhou)承主要是(shi)SKF和FAG的產品(pin)，雖然(ran)價(jia)格偏(pian)高，但是(shi)運行可(ke)靠性也比較高。隨著(zhu)中國(guo)風電(dian)事(shi)業(ye)的發展，市場增長很快，因此(ci)也帶動(dong)了(le)配(pei)件市場的競爭，國(guo)外知名品(pin)牌的軸承(cheng)價(jia)格也出(chu)現(xian)了(le)明顯下降的局面，在國(guo)內產品(pin)不盡(jin)如人意的情況(kuang)下，國(guo)外名牌軸承(cheng)價(jia)格下行無疑對風電(dian)企業(ye)來說(shuo)也是(shi)利(li)好(hao)。