風(feng)電(dian)軸(zhou)承的特(te)殊技(ji)術(shu)要求 風(feng)電(dian)軸(zhou)承該如何選(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(tao)。所以選好軸承(cheng)對保(bao)證風(feng)電機組的安全穩定(ding)運行非常重要。

風力(li)發電機(ji)組(zu)都安裝在野外風沙或者(zhe)濕(shi)(shi)度比較(jiao)大(da)的(de)(de)地(di)區，風電軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)工況條件非常惡劣，需(xu)(xu)要承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受的(de)(de)溫度、濕(shi)(shi)度和(he)載荷變化的(de)(de)范圍很大(da)。特(te)別是偏(pian)(pian)航和(he)變槳軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)需(xu)(xu)要承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受較(jiao)大(da)的(de)(de)軸(zhou)(zhou)向力(li)和(he)傾覆力(li)矩，變速(su)箱(xiang)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)需(xu)(xu)要承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)受在啟(qi)動和(he)制動時巨大(da)的(de)(de)沖擊載荷，同時還要求(qiu)(qiu)風機(ji)變速(su)箱(xiang)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)在低速(su)啟(qi)動時具備(bei)低摩擦力(li)矩和(he)高運轉靈活(huo)性的(de)(de)特(te)點。風力(li)發電機(ji)組(zu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)一般分為(wei)以下幾種：偏(pian)(pian)航軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、變槳軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、主軸(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、變速(su)箱(xiang)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)和(he)發電機(ji)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。根據軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)類型不同，技術(shu)要求(qiu)(qiu)也不同。

1、偏航、變槳軸承

這類軸承一般都是總(zong)成設計，采用單排四(si)點接(jie)觸球轉盤軸承或雙(shuang)排四(si)點接(jie)觸球轉盤軸承，應該(gai)符合如下技(ji)術(shu)要求：

根據風機軸(zhou)承(cheng)的(de)(de)受力特點，偏航軸(zhou)承(cheng)都采用小游隙(xi)、變槳軸(zhou)承(cheng)采用零游隙(xi)或者“負游隙(xi)”設計(ji)的(de)(de)四(si)點接觸球(qiu)軸(zhou)承(cheng)，溝(gou)道要(yao)(yao)進行特別設計(ji)及加工，可以(yi)承(cheng)受大的(de)(de)軸(zhou)向載(zai)荷和(he)力矩載(zai)荷。總成(cheng)中的(de)(de)偏航齒輪要(yao)(yao)選擇合適的(de)(de)材料、模數、齒面(mian)輪廓(kuo)和(he)硬度，以(yi)保(bao)證和(he)主動(dong)齒輪之(zhi)間壽命的(de)(de)匹配。同時，要(yao)(yao)采取有(you)針對性(xing)(xing)的(de)(de)熱處理措施(shi)，提高齒面(mian)強度，使軸(zhou)承(cheng)具有(you)良好(hao)的(de)(de)耐磨性(xing)(xing)和(he)耐沖擊(ji)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以上甚至上百米的(de)高空，裝拆費用昂貴(gui)，因此必須有非(fei)常高的(de)可靠(kao)性，一般要求20年壽命，再加上(shang)該軸(zhou)承結(jie)構復雜，因此對設計制造的(de)要求極高。

2、主軸軸承

主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)一(yi)般為調心滾(gun)(gun)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)，亦(yi)有采用大(da)錐(zhui)角(jiao)雙列圓錐(zhui)滾(gun)(gun)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)的，大(da)多(duo)數葉(xie)輪主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)是由兩個調心滾(gun)(gun)子(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)支承(cheng)。由于葉(xie)輪主(zhu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)受的載荷(he)非(fei)常大(da)，而且(qie)軸(zhou)(zhou)(zhou)很長，容易變形，因此要求(qiu)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)必(bi)須有良(liang)好的調心性能。

3、變速箱軸承

變(bian)(bian)速(su)箱(xiang)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)數量多，種類也多，包(bao)含深溝球軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、圓柱滾(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、滿滾(gun)(gun)子(zi)(zi)圓柱滾(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、雙列圓錐滾(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、調心滾(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、推力調心滾(gun)(gun)子(zi)(zi)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)以(yi)及四(si)點(dian)接(jie)觸(chu)球軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)。變(bian)(bian)速(su)箱(xiang)中的(de)(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)主要是靠變(bian)(bian)速(su)箱(xiang)中的(de)(de)齒輪油潤滑(hua)，潤滑(hua)油中金屬顆(ke)粒(li)比較(jiao)多，會明顯(xian)影響(xiang)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)壽(shou)命，因此需要采用特(te)殊(shu)的(de)(de)熱處理工(gong)藝(yi)，使滾(gun)(gun)道表面存在壓應力，降低滾(gun)(gun)道對(dui)顆(ke)粒(li)雜質(zhi)的(de)(de)敏感程度，提高軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)壽(shou)命。同時還需要根據軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)工(gong)況條件，對(dui)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)結構進行優化，改進軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)加工(gong)工(gong)藝(yi)，進一步(bu)提高軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)性能指標。

4、發電機軸承

發電(dian)機(ji)軸(zhou)(zhou)承(cheng)采用圓柱(zhu)滾子軸(zhou)(zhou)承(cheng)和(he)深(shen)溝(gou)球軸(zhou)(zhou)承(cheng)。要通過對這(zhe)兩種軸(zhou)(zhou)承(cheng)的(de)結(jie)構設計、加工工藝方法改進、生產過程清(qing)潔度控(kong)制及相關(guan)組(zu)件的(de)優選來降低軸(zhou)(zhou)承(cheng)振(zhen)動(dong)的(de)噪聲，使(shi)軸(zhou)(zhou)承(cheng)具有良好的(de)低噪聲性能(neng)。

從(cong)(cong)主軸(zhou)(zhou)到發(fa)電(dian)機所用軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)統稱為傳動(dong)系統軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)，這些軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)從(cong)(cong)結構(gou)型式上看大(da)多為標準軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)，所不同(tong)的(de)是，為了保證(zheng)高可靠性(xing)，除在材料和熱處理方面(mian)(mian)(mian)有一些特(te)殊(shu)要(yao)(yao)求外，還需要(yao)(yao)采用其他(ta)關鍵技(ji)術。例如，鋼(gang)材質量(liang)控(kong)制技(ji)術和控(kong)制措施；轉盤軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)套圈(quan)表面(mian)(mian)(mian)淬(cui)火硬(ying)度以及(ji)有效硬(ying)化層深度的(de)控(kong)制，淬(cui)火裂紋的(de)防止；圓(yuan)錐滾(gun)(gun)子軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)及(ji)圓(yuan)柱滾(gun)(gun)子軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)球基面(mian)(mian)(mian)與擋邊(bian)接觸位置和形狀(zhuang)的(de)優化；調心滾(gun)(gun)子軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)內圈(quan)、滾(gun)(gun)子和外圈(quan)工作面(mian)(mian)(mian)硬(ying)度和粗糙度匹(pi)配的(de)優化；套圈(quan)和滾(gun)(gun)動(dong)體的(de)無損探傷；殘余奧氏(shi)體含(han)量(liang)的(de)最佳(jia)控(kong)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(de)維修(xiu)統計數據，共更換各(ge)種變速箱軸承(cheng)43套，主軸軸承10套。其(qi)中(zhong)，更(geng)換的變速箱軸承(cheng)中(zhong)輸出軸和二級平行軸軸承(cheng)更(geng)換數量偏高，占90.6%。所(suo)以選擇軸承(cheng)的質量(liang)非常重(zhong)要(yao)。我(wo)們在(zai)軸承(cheng)的選用上也曾走過(guo)彎(wan)路(lu)。針對(dui)2012年(nian)軸(zhou)(zhou)承損壞增多的(de)(de)(de)(de)(de)情況，也基于國內軸(zhou)(zhou)承廠家生產水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高和供(gong)貨周期(qi)(qi)比較(jiao)短(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)考慮，曾一度選用(yong)國產某品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)承。但事與愿(yuan)違，新換上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)承不(bu)到一年(nian)就出現了(le)問(wen)題，為了(le)省一點購買(mai)軸(zhou)(zhou)承的(de)(de)(de)(de)(de)費用(yong)反而帶來了(le)更多的(de)(de)(de)(de)(de)損失。痛定思(si)痛，我(wo)們(men)又(you)改用(yong)了(le)進(jin)口品(pin)(pin)牌軸(zhou)(zhou)承。我(wo)們(men)選用(yong)軸(zhou)(zhou)承的(de)(de)(de)(de)(de)標準首(shou)先(xian)考慮產品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)靠性，其次考慮供(gong)貨周期(qi)(qi)和售后(hou)保障(zhang)，第三考慮性價比。現在選用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)承主要(yao)是SKF和(he)FAG的(de)產品，雖然價(jia)格偏(pian)高，但是運(yun)行可靠性也(ye)(ye)比(bi)較高。隨著(zhu)中國(guo)(guo)風電事業的(de)發展，市(shi)場增長很快，因此(ci)也(ye)(ye)帶動了配(pei)件市(shi)場的(de)競爭，國(guo)(guo)外知名品牌的(de)軸承價(jia)格也(ye)(ye)出現了明顯(xian)下降的(de)局(ju)面，在國(guo)(guo)內(nei)產品不盡如人意的(de)情況下，國(guo)(guo)外名牌軸承價(jia)格下行無疑(yi)對(dui)風電企業來(lai)說也(ye)(ye)是利好。