風電(dian)軸承的(de)特殊(shu)技術要求 風電(dian)軸承該(gai)如何(he)選(xuan)擇(ze)

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(suo)以選好軸承(cheng)對保證風電機組的安全(quan)穩定運行非常重要。

風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)電(dian)機(ji)(ji)(ji)組都安裝在野外風(feng)(feng)沙或者濕度比(bi)較(jiao)大的地區，風(feng)(feng)電(dian)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)的工況(kuang)條件(jian)非常惡(e)劣，需要(yao)承(cheng)受的溫度、濕度和(he)載(zai)荷變(bian)(bian)(bian)化的范圍(wei)很大。特(te)別是偏(pian)航和(he)變(bian)(bian)(bian)槳軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)需要(yao)承(cheng)受較(jiao)大的軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)向力(li)和(he)傾(qing)覆(fu)力(li)矩，變(bian)(bian)(bian)速(su)(su)(su)箱軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)需要(yao)承(cheng)受在啟(qi)動和(he)制(zhi)動時巨大的沖擊載(zai)荷，同(tong)時還要(yao)求(qiu)風(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)變(bian)(bian)(bian)速(su)(su)(su)箱軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)在低速(su)(su)(su)啟(qi)動時具備低摩擦力(li)矩和(he)高運轉靈活性的特(te)點(dian)。風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)電(dian)機(ji)(ji)(ji)組軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)一(yi)般分為以下幾種：偏(pian)航軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)、變(bian)(bian)(bian)槳軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)、主軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)、變(bian)(bian)(bian)速(su)(su)(su)箱軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)和(he)發(fa)(fa)電(dian)機(ji)(ji)(ji)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)。根(gen)據(ju)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)類(lei)型不同(tong)，技(ji)術要(yao)求(qiu)也不同(tong)。

1、偏航、變槳軸承

這(zhe)類軸(zhou)承(cheng)(cheng)一般都是總成設(she)計，采用單排四點接(jie)觸(chu)球(qiu)轉盤(pan)軸(zhou)承(cheng)(cheng)或雙排四點接(jie)觸(chu)球(qiu)轉盤(pan)軸(zhou)承(cheng)(cheng)，應該符(fu)合如(ru)下技術(shu)要求(qiu)：

根(gen)據風機軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)受力特點，偏航軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)都采用(yong)小游隙、變槳軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)采用(yong)零游隙或者“負游隙”設計(ji)的(de)(de)(de)四點接觸球軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)，溝道要(yao)進行特別設計(ji)及加工(gong)，可(ke)以承(cheng)(cheng)受大的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)向載荷和(he)力矩載荷。總成中的(de)(de)(de)偏航齒(chi)輪要(yao)選擇合(he)適的(de)(de)(de)材料(liao)、模數、齒(chi)面輪廓(kuo)和(he)硬度(du)，以保證和(he)主(zhu)動齒(chi)輪之間(jian)壽命(ming)的(de)(de)(de)匹配。同時(shi)，要(yao)采取有(you)針對(dui)性(xing)的(de)(de)(de)熱處理措施，提高齒(chi)面強(qiang)度(du)，使(shi)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)具有(you)良好的(de)(de)(de)耐磨性(xing)和(he)耐沖擊性(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以上甚至上百米的高空(kong)，裝(zhuang)拆(chai)費用(yong)昂貴，因此必須有非常高的可(ke)靠(kao)性，一般(ban)要求20年壽命，再加上該軸承結構復(fu)雜，因此對設計制造的要(yao)求極高。

2、主軸軸承

主軸(zhou)軸(zhou)承(cheng)(cheng)一般為(wei)調(diao)心(xin)(xin)滾子(zi)(zi)軸(zhou)承(cheng)(cheng)，亦(yi)有(you)(you)采用大(da)錐角雙列圓錐滾子(zi)(zi)軸(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)，大(da)多數葉輪主軸(zhou)是(shi)由兩個調(diao)心(xin)(xin)滾子(zi)(zi)軸(zhou)承(cheng)(cheng)支(zhi)承(cheng)(cheng)。由于(yu)葉輪主軸(zhou)承(cheng)(cheng)受的(de)載(zai)荷非(fei)常大(da)，而且軸(zhou)很長，容易變形，因此要求軸(zhou)承(cheng)(cheng)必須有(you)(you)良(liang)好的(de)調(diao)心(xin)(xin)性能。

3、變速箱軸承

變速(su)箱軸(zhou)承(cheng)(cheng)數(shu)量多，種類也多，包(bao)含深溝球軸(zhou)承(cheng)(cheng)、圓(yuan)柱滾(gun)(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)承(cheng)(cheng)、滿(man)滾(gun)(gun)(gun)子(zi)(zi)圓(yuan)柱滾(gun)(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)承(cheng)(cheng)、雙(shuang)列圓(yuan)錐滾(gun)(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)承(cheng)(cheng)、調(diao)心(xin)滾(gun)(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)承(cheng)(cheng)、推力(li)調(diao)心(xin)滾(gun)(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)承(cheng)(cheng)以及四點接觸球軸(zhou)承(cheng)(cheng)。變速(su)箱中的(de)軸(zhou)承(cheng)(cheng)主要(yao)是靠變速(su)箱中的(de)齒輪油(you)(you)潤滑(hua)，潤滑(hua)油(you)(you)中金屬(shu)顆(ke)粒(li)比較多，會明(ming)顯影響軸(zhou)承(cheng)(cheng)壽命，因此需要(yao)采用特殊(shu)的(de)熱處理工藝，使滾(gun)(gun)(gun)道(dao)表面存在壓應力(li)，降低滾(gun)(gun)(gun)道(dao)對顆(ke)粒(li)雜(za)質的(de)敏感程(cheng)度(du)，提(ti)高軸(zhou)承(cheng)(cheng)壽命。同時還需要(yao)根(gen)據軸(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)工況條件，對軸(zhou)承(cheng)(cheng)結(jie)構(gou)進行優化，改(gai)進軸(zhou)承(cheng)(cheng)加(jia)工工藝，進一步提(ti)高軸(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)性能指標(biao)。

4、發電機軸承

發電機(ji)軸(zhou)承(cheng)(cheng)采用(yong)圓柱滾子軸(zhou)承(cheng)(cheng)和深(shen)溝球軸(zhou)承(cheng)(cheng)。要通過(guo)對這兩種軸(zhou)承(cheng)(cheng)的結(jie)構設計、加工工藝方法改進、生產過(guo)程清潔(jie)度控(kong)制及相關組件的優選(xuan)來降低軸(zhou)承(cheng)(cheng)振(zhen)動的噪(zao)聲，使軸(zhou)承(cheng)(cheng)具有良好的低噪(zao)聲性(xing)能。

從主軸(zhou)(zhou)到發電(dian)機所用軸(zhou)(zhou)承統稱為傳動系統軸(zhou)(zhou)承，這(zhe)些(xie)軸(zhou)(zhou)承從結構型(xing)式上看(kan)大多為標準軸(zhou)(zhou)承，所不同(tong)的(de)是，為了保(bao)證高可(ke)靠性，除(chu)在材料和(he)(he)熱(re)處理方面(mian)(mian)有一些(xie)特殊(shu)要(yao)(yao)求(qiu)外，還需要(yao)(yao)采用其他(ta)關(guan)鍵技術。例如，鋼材質量(liang)控(kong)制(zhi)技術和(he)(he)控(kong)制(zhi)措施；轉盤軸(zhou)(zhou)承套(tao)圈(quan)表面(mian)(mian)淬火(huo)硬度(du)以及(ji)有效(xiao)硬化(hua)層深度(du)的(de)控(kong)制(zhi)，淬火(huo)裂紋的(de)防止；圓錐(zhui)滾(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)承及(ji)圓柱滾(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)承球基面(mian)(mian)與擋邊接(jie)觸位置(zhi)和(he)(he)形狀(zhuang)的(de)優(you)化(hua)；調(diao)心滾(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)承內圈(quan)、滾(gun)子(zi)(zi)和(he)(he)外圈(quan)工(gong)作(zuo)面(mian)(mian)硬度(du)和(he)(he)粗(cu)糙度(du)匹(pi)配的(de)優(you)化(hua)；套(tao)圈(quan)和(he)(he)滾(gun)動體(ti)的(de)無損探傷；殘余奧氏體(ti)含量(liang)的(de)最佳控(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(tong)計數據，共更換(huan)各(ge)種變速箱軸承43套，主軸(zhou)軸(zhou)承10套。其中，更(geng)換(huan)的變速箱軸承中輸(shu)出(chu)軸和二(er)級平行軸軸承更(geng)換(huan)數量偏(pian)高，占90.6%。所以選擇軸承的質量非(fei)常重要。我們在軸承的選用上也曾走過(guo)彎路。針對(dui)2012年軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)損(sun)(sun)壞增多(duo)的情況，也基于國內(nei)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)廠家生產(chan)水平的提高和(he)供貨(huo)周(zhou)期比較短的考慮，曾一(yi)度選用(yong)國產(chan)某品牌的軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)。但事與愿違，新(xin)換上的軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)不到一(yi)年就出現了問題，為了省(sheng)一(yi)點購買軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的費用(yong)反而帶來了更多(duo)的損(sun)(sun)失。痛定(ding)思痛，我們又改用(yong)了進(jin)口(kou)品牌軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)。我們選用(yong)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的標準首先考慮產(chan)品的可(ke)靠(kao)性，其次考慮供貨(huo)周(zhou)期和(he)售后保障(zhang)，第三考慮性價(jia)比。現在選用(yong)的軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)主要(yao)是SKF和(he)FAG的產品(pin)，雖然價格偏高(gao)，但是(shi)(shi)運行可靠性(xing)也比較高(gao)。隨著(zhu)中(zhong)國風電(dian)事業的發展，市場增長很快，因此也帶(dai)動了(le)配(pei)件(jian)市場的競爭(zheng)，國外(wai)知名(ming)品(pin)牌的軸承價格也出現(xian)了(le)明顯下(xia)降的局面，在國內產品(pin)不盡如人意(yi)的情況下(xia)，國外(wai)名(ming)牌軸承價格下(xia)行無疑對風電(dian)企業來(lai)說(shuo)也是(shi)(shi)利(li)好。