風電軸承的特殊技術要求 風電軸承該如何選擇

風電軸承的特殊技術要求 風電軸承該如何選擇

風電老總給你解讀關於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於風力發電機組中，應用軸承數量最多且類型最全的當屬傳統雙饋式風機，一台風力發電機組應用軸承最多可達32套。所以選好軸承對保證風電機組的安全穩定運行非常重要。

風力發電機組都安裝在野外風沙或者濕度比較大的地區，風電軸承的工況條件非常惡劣，需要承受的溫度、濕度和載荷變化的範圍很大。特別是偏航和變槳軸承需要承受較大的軸向力和傾覆力矩，變速箱軸承需要承受在啟動和製動時巨大的衝擊載荷，同時還要求風機變速箱軸承在低速啟動時具備低摩擦力矩和高運轉靈活性的特點。風力發電機組軸承一般分為以下幾種：偏航軸承、變槳軸承、主軸軸承、變速箱軸承和發電機軸承。根據軸承類型不同，技術要求也不同。

1、偏航、變槳軸承

這類軸承一般都是總成設計，采用單排四點接觸球轉盤軸承或雙排四點接觸球轉盤軸承，應該符合如下技術要求：

根據風機軸承的受力特點，偏航軸承都采用小遊隙、變槳軸承采用零遊隙或者“負遊隙”設計的四點接觸球軸承，溝道要進行特別設計及加工，可以承受大的軸向載荷和力矩載荷。總成中的偏航齒輪要選擇合適的材料、模數、齒麵輪廓和硬度，以保證和主動齒輪之間壽命的匹配。同時，要采取有針對性的熱處理措施，提高齒麵強度，使軸承具有良好的耐磨性和耐衝擊性。

由於風機暴露在野外，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，裝拆費用昂貴，因此必須有非常高的可靠性，一般要求20年壽命，再加上該軸承結構複雜，因此對設計製造的要求極高。

2、主軸軸承

主軸軸承一般為調心滾子軸承，亦有采用大錐角雙列圓錐滾子軸承的，大多數葉輪主軸是由兩個調心滾子軸承支承。由於葉輪主軸承受的載荷非常大，而且軸很長，容易變形，因此要求軸承必須有良好的調心性能。

3、變速箱軸承

變速箱軸承數量多，種類也多，包含深溝球軸承、圓柱滾子軸承、滿滾子圓柱滾子軸承、雙列圓錐滾子軸承、調心滾子軸承、推力調心滾子軸承以及四點接觸球軸承。變速箱中的軸承主要是靠變速箱中的齒輪油潤滑，潤滑油中金屬顆粒比較多，會明顯影響軸承壽命，因此需要采用特殊的熱處理工藝，使滾道表麵存在壓應力，降低滾道對顆粒雜質的敏感程度，提高軸承壽命。同時還需要根據軸承的工況條件，對軸承結構進行優化，改進軸承加工工藝，進一步提高軸承的性能指標。

4、發電機軸承

發電機軸承采用圓柱滾子軸承和深溝球軸承。要通過對這兩種軸承的結構設計、加工工藝方法改進、生產過程清潔度控製及相關組件的優選來降低軸承振動的噪聲，使軸承具有良好的低噪聲性能。

從主軸到發電機所用軸承統稱為傳動係統軸承，這些軸承從結構型式上看大多為標準軸承，所不同的是，為了保證高可靠性，除在材料和熱處理方麵有一些特殊要求外，還需要采用其他關鍵技術。例如，鋼材質量控製技術和控製措施；轉盤軸承套圈表麵淬火硬度以及有效硬化層深度的控製，淬火裂紋的防止；圓錐滾子軸承及圓柱滾子軸承球基麵與擋邊接觸位置和形狀的優化；調心滾子軸承內圈、滾子和外圈工作麵硬度和粗糙度匹配的優化；套圈和滾動體的無損探傷；殘餘奧氏體含量的最佳控製等。

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行軸軸承更換數量偏高，占90.6%。所以選擇軸承的質量非常重要。我們在軸承的選用上也曾走過彎路。針對2012年軸承損壞增多的情況，也基於國內軸承廠家生產水平的提高和供貨周期比較短的考慮，曾一度選用國產某品牌的軸承。但事與願違，新換上的軸承不到一年就出現了問題，為了省一點購買軸承的費用反而帶來了更多的損失。痛定思痛，我們又改用了進口品牌軸承。我們選用軸承的標準首先考慮產品的可靠性，其次考慮供貨周期和售後保障，第三考慮性價比。現在選用的軸承主要是SKF和FAG的產品，雖然價格偏高，但是運行可靠性也比較高。隨著中國風電事業的發展，市場增長很快，因此也帶動了配件市場的競爭，國外知名品牌的軸承價格也出現了明顯下降的局麵，在國內產品不盡如人意的情況下，國外名牌軸承價格下行無疑對風電企業來說也是利好。

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