风机轴承(风力发电机用轴承)
风机轴承(风力发电机用轴承):主要包括偏航轴承总成(660PME047)、风叶主轴轴承(24044CC)、变速器轴承、发电机轴承等,轴承的结构形式主要有四点接触球轴承、交叉滚子轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、深沟球轴承等。其中大型偏航轴承总成和风叶主轴轴承技术难度较大,现在基本依靠进口,是风机国产化的难点之一。风机轴承国产化可提高国内轴承工业的设计应用水平,缩小与国外***水平的差距,促进国内轴承工业的发展和技术进步,另外方面,可以降低风电成本,加快我国新资源和可再生资源的发展。风力发电机常年在野外工作,工况条件比较恶劣,温度、湿度和轴承载荷变化很大,风速***高可达23m/s,有冲击载荷,因此要求轴承有良好的密封性能和润滑性能、耐冲击、长寿命和高可靠性,发电机在2-3级风时就要启动,并能跟随风向变化,所以轴承结构需要进行特殊设计以保证低摩擦、高灵敏度,大型偏航轴承要求外圈带齿,因此轴承设计、材料、制造、润滑及密封都要进行专门设计。风机轴承技术要点分析(1)偏航轴承总成(660PME047)偏航轴承总成是风机及时***风向变化的保证。风机开始偏转时,偏航加速度ε将产生冲击力矩M=Iε(I为机舱惯量)。偏航转速Ω越高,产生的加速度ε也越大。由于I非常大,这样使本来就很大的冲击力成倍增加。另外,风机如果在运动过程中偏转,偏航齿轮上将承受相当大的陀螺力矩,容易造成偏航轴承的疲劳失效。根据风机轴承的受力特点,偏航轴承采用“零游隙”设计的四点接触球轴承,沟道进行特别设计及加工,可以承受大的轴向载荷和力矩载荷。偏航齿轮要选择合适的材料、模数、齿面轮廓和硬度,以保证和主动齿轮之间寿命的匹配。同时,要采取有针对性的热处理措施,提高齿面强度,使轴承具有良好的耐磨性和耐冲击性。风机暴露在野外,因此对该轴承的密封性能有着严格的要求,必须对轴承的密封形式进行优化设计,对轴承的密封性能进行模拟试验研究,保证轴承寿命和风机寿命相同。风机装在40m的高空,装拆费用昂贵,因此必须有非常高的可靠性,一般要求20年寿命,再加上该轴承结构复杂,因此在装机试验之前必须进行计算机模拟试验,以确保轴承设计参数无误。(2)风叶主轴轴承(24044CC)风叶主轴由两个调心滚子轴承支承。由于风叶主轴承受的载荷非常大,而且轴很长,容易变形,因此,要求轴承必须有良好的调心性能。确定轴承内部结构参数和保持架的结构形式,使轴承具有良好性能和长寿命。(3)变速器轴承变速器中的轴承种类很多,主要是靠变速箱中的齿轮油润滑。润滑油中金属颗粒比较多,使轴承寿命大大缩短,因此需采用特殊的热处理工艺,使滚道表面存在压应力,降低滚道对颗粒杂质的敏感程度,提高轴承寿命。同时根据轴承的工况条件,对轴承结构进行再优化设计,改进轴承加工工艺方法,进一步提高轴承的性能指标。(4)发电机轴承发电机轴承采用圆柱滚子轴承和深沟球轴承。通过对这两种轴承的结构设计、加工工艺方法改进、生产过程清洁度控制及相关组件的优选来降轴承振动的噪声,使轴承具有良好的低噪声性能。(5)轴承装机试验技术研究轴承安装后的实际性能不仅与轴承自身性能有关,而且还与轴承的具体安装使用条件密切相关,因此,要对轴承安装时的配合形式、安装中心的对中性进行研究,使轴承在实际使用中能够得到较好的工作性能。风力发电机配套轴承主要用于偏航系统、变浆系统、变速器和发动机等部位,其中每个机组主要包括偏航轴承1套,风叶主轴轴承2套,变速箱轴承15套左右,发电机轴承2套左右,轴承结构形式众多。)
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