風(feng)電軸承的特殊技術要求 風(feng)電軸承該如何選(xuan)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)。所以選好軸承(cheng)對保證風電機組(zu)的安(an)全穩定運(yun)行非常重要(yao)。

風(feng)(feng)力(li)發(fa)電機組都(dou)安裝在野外風(feng)(feng)沙(sha)或者濕(shi)度比較大的(de)地(di)區，風(feng)(feng)電軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)工況條件非常惡(e)劣，需要承(cheng)(cheng)受的(de)溫度、濕(shi)度和載(zai)(zai)荷變(bian)(bian)化的(de)范圍很(hen)大。特別是偏航和變(bian)(bian)槳(jiang)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)需要承(cheng)(cheng)受較大的(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)向力(li)和傾覆力(li)矩，變(bian)(bian)速(su)箱軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)需要承(cheng)(cheng)受在啟(qi)動(dong)和制動(dong)時(shi)(shi)(shi)巨(ju)大的(de)沖擊載(zai)(zai)荷，同時(shi)(shi)(shi)還要求(qiu)風(feng)(feng)機變(bian)(bian)速(su)箱軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)在低(di)速(su)啟(qi)動(dong)時(shi)(shi)(shi)具備低(di)摩擦力(li)矩和高運轉靈(ling)活性的(de)特點。風(feng)(feng)力(li)發(fa)電機組軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)一般分(fen)為以下幾種：偏航軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、變(bian)(bian)槳(jiang)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、主軸(zhou)(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)、變(bian)(bian)速(su)箱軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)和發(fa)電機軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)。根據(ju)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)類型不同，技術要求(qiu)也(ye)不同。

1、偏航、變槳軸承

這類(lei)軸(zhou)承一般(ban)都是總成設計(ji)，采用單(dan)排(pai)四(si)點(dian)接觸球轉(zhuan)(zhuan)盤軸(zhou)承或雙排(pai)四(si)點(dian)接觸球轉(zhuan)(zhuan)盤軸(zhou)承，應該(gai)符合如(ru)下(xia)技術要求：

根據風機軸(zhou)承的(de)(de)受(shou)力特(te)點，偏(pian)(pian)航軸(zhou)承都采用小(xiao)游隙(xi)、變槳軸(zhou)承采用零游隙(xi)或者“負游隙(xi)”設計(ji)的(de)(de)四點接觸球軸(zhou)承，溝道要(yao)進行(xing)特(te)別設計(ji)及加工，可(ke)以承受(shou)大的(de)(de)軸(zhou)向載荷(he)(he)和(he)力矩載荷(he)(he)。總(zong)成中的(de)(de)偏(pian)(pian)航齒(chi)輪要(yao)選擇合(he)適的(de)(de)材料、模數(shu)、齒(chi)面輪廓(kuo)和(he)硬度，以保證和(he)主動齒(chi)輪之(zhi)間壽命的(de)(de)匹配。同(tong)時，要(yao)采取有針對性的(de)(de)熱(re)處理措施，提高齒(chi)面強度，使軸(zhou)承具有良好的(de)(de)耐磨性和(he)耐沖擊性。

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)甚至上(shang)百米的高空，裝拆(chai)費用昂貴，因(yin)此必須有非常高的可靠性，一(yi)般要求20年壽命，再加上該軸承結構復雜，因此對設計制造的要求(qiu)極高。

2、主軸軸承

主軸軸承(cheng)一般(ban)為調心(xin)滾(gun)(gun)(gun)子(zi)軸承(cheng)，亦有采(cai)用(yong)大(da)錐(zhui)角雙列圓錐(zhui)滾(gun)(gun)(gun)子(zi)軸承(cheng)的(de)，大(da)多數葉輪(lun)主軸是由兩(liang)個調心(xin)滾(gun)(gun)(gun)子(zi)軸承(cheng)支承(cheng)。由于葉輪(lun)主軸承(cheng)受(shou)的(de)載(zai)荷非常大(da)，而且(qie)軸很(hen)長(chang)，容易變形，因(yin)此要(yao)求軸承(cheng)必須有良(liang)好(hao)的(de)調心(xin)性能。

3、變速箱軸承

變(bian)速箱(xiang)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)數量多，種類也多，包含深溝球軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)、圓(yuan)柱(zhu)滾(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)、滿滾(gun)(gun)子(zi)(zi)圓(yuan)柱(zhu)滾(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)、雙列圓(yuan)錐(zhui)滾(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)、調心(xin)滾(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)、推力調心(xin)滾(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)以(yi)及(ji)四點接觸(chu)球軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)。變(bian)速箱(xiang)中(zhong)的軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)主要(yao)(yao)是靠變(bian)速箱(xiang)中(zhong)的齒輪油潤(run)滑，潤(run)滑油中(zhong)金屬顆(ke)(ke)粒(li)比(bi)較多，會明顯影響軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)壽命，因此需要(yao)(yao)采用特殊的熱處理工(gong)(gong)藝，使滾(gun)(gun)道表面存在壓應力，降低滾(gun)(gun)道對(dui)顆(ke)(ke)粒(li)雜質的敏感程(cheng)度，提(ti)高(gao)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)壽命。同時還需要(yao)(yao)根據軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)的工(gong)(gong)況條件，對(dui)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)結構進行(xing)優化(hua)，改(gai)進軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝，進一步提(ti)高(gao)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)的性(xing)能指標(biao)。

4、發電機軸承

發電機軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)采用(yong)圓柱(zhu)滾(gun)子軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)和深溝(gou)球軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)。要通過(guo)(guo)對這(zhe)兩種軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)結構設計、加工工藝(yi)方法改進、生產過(guo)(guo)程清潔(jie)度(du)控制(zhi)及相關組件的(de)優選來降低軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)振動的(de)噪(zao)聲，使軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)具有良好的(de)低噪(zao)聲性能。

從(cong)(cong)主軸(zhou)(zhou)(zhou)到(dao)發電機所用軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)統稱為傳動(dong)系統軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)，這些軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)從(cong)(cong)結構型(xing)式(shi)上看大(da)多為標準軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)，所不(bu)同的(de)(de)是，為了(le)保證高可靠性，除在材料(liao)和(he)熱處理(li)方面有一些特殊要求外，還(huan)需要采用其他關鍵(jian)技(ji)術。例如，鋼材質量控制技(ji)術和(he)控制措施；轉盤軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)套圈表面淬火硬度以及有效硬化層深度的(de)(de)控制，淬火裂紋的(de)(de)防止；圓錐(zhui)滾(gun)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)及圓柱滾(gun)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)球基面與(yu)擋(dang)邊接(jie)觸位置和(he)形狀(zhuang)的(de)(de)優化；調心滾(gun)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)內圈、滾(gun)子(zi)和(he)外圈工(gong)作面硬度和(he)粗糙度匹配的(de)(de)優化；套圈和(he)滾(gun)動(dong)體的(de)(de)無損(sun)探(tan)傷；殘余奧(ao)氏體含量的(de)(de)最佳控制等。

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(ji)數據(ju)，共更換各種變速箱軸(zhou)承43套，主(zhu)軸(zhou)軸(zhou)承10套。其中(zhong)，更換的變速箱軸(zhou)承(cheng)(cheng)中(zhong)輸(shu)出軸(zhou)和二(er)級平行軸(zhou)軸(zhou)承(cheng)(cheng)更換數量偏高，占90.6%。所以(yi)選擇軸承的質量非常重(zhong)要(yao)。我們(men)在軸承的選用上也曾走過彎路。針對2012年軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)損壞增(zeng)多的(de)(de)情(qing)況，也(ye)基于國內軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)廠家生產(chan)水平的(de)(de)提高和供(gong)貨(huo)周期(qi)(qi)比(bi)較短的(de)(de)考(kao)慮，曾一度(du)選用(yong)(yong)國產(chan)某(mou)品牌的(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)。但(dan)事與(yu)愿違(wei)，新換(huan)上的(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)不到一年就出現了(le)問題，為了(le)省(sheng)一點購買軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)的(de)(de)費用(yong)(yong)反而(er)帶來了(le)更多的(de)(de)損失。痛(tong)定思痛(tong)，我們又改用(yong)(yong)了(le)進口品牌軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)。我們選用(yong)(yong)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)的(de)(de)標準首先考(kao)慮產(chan)品的(de)(de)可(ke)靠性，其次考(kao)慮供(gong)貨(huo)周期(qi)(qi)和售后(hou)保障，第三考(kao)慮性價比(bi)。現在選用(yong)(yong)的(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)主要是SKF和FAG的(de)產(chan)品(pin)(pin)，雖然價格(ge)(ge)偏(pian)高，但(dan)是運行可靠性(xing)也比(bi)較高。隨著中國(guo)風(feng)電(dian)事業的(de)發展，市場增長很快，因此也帶(dai)動了(le)配(pei)件市場的(de)競爭，國(guo)外知名品(pin)(pin)牌(pai)的(de)軸承價格(ge)(ge)也出現了(le)明顯下(xia)降的(de)局面，在(zai)國(guo)內產(chan)品(pin)(pin)不盡如人意的(de)情況(kuang)下(xia)，國(guo)外名牌(pai)軸承價格(ge)(ge)下(xia)行無疑對風(feng)電(dian)企業來說(shuo)也是利好。