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風(fēng)力發(fā)電機(jī)專用軸承詳解

更新時間:2023-06-21      點擊次數(shù):1741

1. 風(fēng)機(jī)軸承技術(shù)要點分析
  1.1 偏航軸承總成(660PME047)
  偏航軸承總成是風(fēng)機(jī)及時追蹤風(fēng)向變化的保證。風(fēng)機(jī)開始偏轉(zhuǎn)時,偏航加速度ε將產(chǎn)生沖擊力矩M=Iε(I為機(jī)艙慣量)。偏航轉(zhuǎn)速Ω越高,產(chǎn)生的加速度ε也越大。由于I非常大,這樣使本來就很大的沖擊力成倍增加。另外,風(fēng)機(jī)如果在運動過程中偏轉(zhuǎn),偏航齒輪上將承受相當(dāng)大的陀螺力矩,容易造成偏航軸承的疲勞失效。
  根據(jù)風(fēng)機(jī)軸承的受力特點,偏航軸承采用“零游隙"設(shè)計的四點接觸球軸承,溝道進(jìn)行特別設(shè)計及加工,可以承受大的軸向載荷和力矩載荷。偏航齒輪要選擇合適的材料、模數(shù)、齒面輪廓和硬度,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,提高齒面強(qiáng)度,使軸承具有良好的耐磨性和耐沖擊性。
  風(fēng)機(jī)暴露在野外,因此對該軸承的密封性能有著嚴(yán)格的要求,必須對軸承的密封形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,對軸承的密封性能進(jìn)行模擬試驗研究,保證軸承壽命和風(fēng)機(jī)壽命相同。風(fēng)機(jī)裝在40m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(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此在裝機(jī)試驗之前必須進(jìn)行計算機(jī)模擬試驗,以確保軸承設(shè)計參數(shù)無誤。
  1.2 風(fēng)葉主軸軸承(24044CC)
  風(fēng)葉主軸由兩個調(diào)心滾子軸承支承。由于風(fēng)葉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(diào)心性能。
  確定軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)和保持架的結(jié)構(gòu)形式,使軸承具有良好的性能和長壽命。
  1.3 變速器軸承
  變速器中的軸承種類很多,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,使軸承壽命大大縮短,因此需采用特殊的熱處理工藝,使?jié)L道表面存在壓應(yīng)力,降低滾道對顆粒雜質(zhì)的敏感程度,提高軸承壽命。同時根據(jù)軸承的工況條件,對軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行再優(yōu)化設(shè)計,改進(jìn)軸承加工工藝方法,進(jìn)一步提高軸承的性能指標(biāo)。
  1.4 發(fā)電機(jī)軸承
  發(fā)電機(jī)軸承采用圓柱滾子軸承和深溝球軸承。通過對這兩種軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工工藝方法改進(jìn)、生產(chǎn)過程清潔度控制及相關(guān)組件的優(yōu)選來降軸承振動的噪聲,使軸承具有良好的低噪聲性能。
  1.5 軸承裝機(jī)試驗技術(shù)研究
  軸承安裝后的實際性能不僅與軸承自身性能有關(guān),而且還與軸承的具體安裝使用條件密切相關(guān),因此,要對軸承安裝時的配合形式、安裝中心的對中性進(jìn)行研究,使軸承在實際使用中能夠得到較好的工作性能。
  2. 風(fēng)機(jī)軸承技術(shù)現(xiàn)狀
  目前,國內(nèi)開發(fā)生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)軸承主要是變速器軸承和電機(jī)軸承,但性能和壽命還達(dá)不到要求。因此,90%左右的變速器軸承和電機(jī)軸承仍然依賴進(jìn)口。偏航軸承總成和風(fēng)葉主軸軸承總成還在研制之中,國內(nèi)除洛軸、瓦軸等大型國有企業(yè)有少量試制外,很少有廠家生產(chǎn),基本屬空白
  風(fēng)機(jī)軸承開發(fā)研制中,存在的主要技術(shù)難點是實現(xiàn)長壽命所需的密封結(jié)構(gòu)和潤滑脂、特殊的滾道加工方法和熱處理技術(shù)、特殊保持架設(shè)計和加工制造方法等。國內(nèi)目前的技術(shù)水平與先進(jìn)水平相比存在較大差距,但近幾年來我國的一些研究單位在這些方面已經(jīng)取得了一些突破性的研究成果,這必須將加速風(fēng)機(jī)軸承國產(chǎn)化的進(jìn)程。

1. 風(fēng)機(jī)軸承技術(shù)要點分析
  1.1 偏航軸承總成(660PME047)
  偏航軸承總成是風(fēng)機(jī)及時追蹤風(fēng)向變化的保證。風(fēng)機(jī)開始偏轉(zhuǎn)時,偏航加速度ε將產(chǎn)生沖擊力矩M=Iε(I為機(jī)艙慣量)。偏航轉(zhuǎn)速Ω越高,產(chǎn)生的加速度ε也越大。由于I非常大,這樣使本來就很大的沖擊力成倍增加。另外,風(fēng)機(jī)如果在運動過程中偏轉(zhuǎn),偏航齒輪上將承受相當(dāng)大的陀螺力矩,容易造成偏航軸承的疲勞失效。
  根據(jù)風(fēng)機(jī)軸承的受力特點,偏航軸承采用“零游隙"設(shè)計的四點接觸球軸承,溝道進(jìn)行特別設(shè)計及加工,可以承受大的軸向載荷和力矩載荷。偏航齒輪要選擇合適的材料、模數(shù)、齒面輪廓和硬度,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,提高齒面強(qiáng)度,使軸承具有良好的耐磨性和耐沖擊性。
  風(fēng)機(jī)暴露在野外,因此對該軸承的密封性能有著嚴(yán)格的要求,必須對軸承的密封形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,對軸承的密封性能進(jìn)行模擬試驗研究,保證軸承壽命和風(fēng)機(jī)壽命相同。風(fēng)機(jī)裝在40m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(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此在裝機(jī)試驗之前必須進(jìn)行計算機(jī)模擬試驗,以確保軸承設(shè)計參數(shù)無誤。
  1.2 風(fēng)葉主軸軸承(24044CC)
  風(fēng)葉主軸由兩個調(diào)心滾子軸承支承。由于風(fēng)葉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(diào)心性能。
  確定軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)和保持架的結(jié)構(gòu)形式,使軸承具有良好的性能和長壽命。
  1.3 變速器軸承
  變速器中的軸承種類很多,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,使軸承壽命大大縮短,因此需采用特殊的熱處理工藝,使?jié)L道表面存在壓應(yīng)力,降低滾道對顆粒雜質(zhì)的敏感程度,提高軸承壽命。同時根據(jù)軸承的工況條件,對軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行再優(yōu)化設(shè)計,改進(jìn)軸承加工工藝方法,進(jìn)一步提高軸承的性能指標(biāo)。
  1.4 發(fā)電機(jī)軸承
  發(fā)電機(jī)軸承采用圓柱滾子軸承和深溝球軸承。通過對這兩種軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工工藝方法改進(jìn)、生產(chǎn)過程清潔度控制及相關(guān)組件的優(yōu)選來降軸承振動的噪聲,使軸承具有良好的低噪聲性能。
  1.5 軸承裝機(jī)試驗技術(shù)研究
  軸承安裝后的實際性能不僅與軸承自身性能有關(guān),而且還與軸承的具體安裝使用條件密切相關(guān),因此,要對軸承安裝時的配合形式、安裝中心的對中性進(jìn)行研究,使軸承在實際使用中能夠得到較好的工作性能。
  2. 風(fēng)機(jī)軸承技術(shù)現(xiàn)狀
  目前,國內(nèi)開發(fā)生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)軸承主要是變速器軸承和電機(jī)軸承,但性能和壽命還達(dá)不到要求。因此,90%左右的變速器軸承和電機(jī)軸承仍然依賴進(jìn)口。偏航軸承總成和風(fēng)葉主軸軸承總成還在研制之中,國內(nèi)除洛軸、瓦軸等大型國有企業(yè)有少量試制外,很少有廠家生產(chǎn),基本屬空白。
  風(fēng)機(jī)軸承開發(fā)研制中,存在的主要技術(shù)難點是實現(xiàn)長壽命所需的密封結(jié)構(gòu)和潤滑脂、特殊的滾道加工方法和熱處理技術(shù)、特殊保持架設(shè)計和加工制造方法等。國內(nèi)目前的技術(shù)水平與國外水平相比存在較大差距,但近幾年來我國的一些研究單位在這些方面已經(jīng)取得了一些突破性的研究成果,這必須將加速風(fēng)機(jī)軸承國產(chǎn)化的進(jìn)程。




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