風(fēng)機(jī)軸承技術(shù)難點(diǎn)與應(yīng)用分析

中國(guó)產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告網(wǎng)訊：

    內(nèi)容提示：風(fēng)機(jī)軸承開發(fā)研制中，存在的主要技術(shù)難點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命所需的密封結(jié)構(gòu)和潤(rùn)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(jì)和加工制造方法等。風(fēng)機(jī)暴露在野外，因此對(duì)該軸承的密封性能有著嚴(yán)格的要求，必須對(duì)軸承的密封形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)軸承的密封性能進(jìn)行模擬試驗(yàn)研究，保證軸承壽命和風(fēng)機(jī)壽命相同。



    目前，國(guó)內(nèi)大力發(fā)展風(fēng)電項(xiàng)目，國(guó)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(guó)內(nèi)除洛軸、瓦軸等大型國(guó)有企業(yè)有少量試制外，很少有廠家生產(chǎn)，基本屬國(guó)內(nèi)空白。

    風(fēng)機(jī)軸承開發(fā)研制中，存在的主要技術(shù)難點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命所需的密封結(jié)構(gòu)和潤(rùn)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(jì)和加工制造方法等。國(guó)內(nèi)目前的技術(shù)水平與國(guó)外先進(jìn)水平相比存在較大差距，但近幾年來(lái)我國(guó)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(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。

風(fēng)機(jī)軸承技術(shù)要點(diǎn)分析

1.1偏航軸承總成（660PME047）

    偏航軸承總成是風(fēng)機(jī)及時(shí)追蹤風(fēng)向變化的保證。風(fēng)機(jī)開始偏轉(zhuǎn)時(shí)，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(lái)就很大的沖擊力成倍增加。另外，風(fēng)機(jī)如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(diǎn)，偏航軸承采用“零游隙”設(shè)計(jì)的四點(diǎn)接觸球軸承，溝道進(jìn)行特別設(shè)計(jì)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(dòng)齒輪之間壽命的匹配。同時(shí)，要采取有針對(duì)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(duì)該軸承的密封性能有著嚴(yán)格的要求，必須對(duì)軸承的密封形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)軸承的密封性能進(jìn)行模擬試驗(yàn)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(fèi)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(yàn)之前必須進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)，以確保軸承設(shè)計(jì)參數(shù)無(wú)誤。

1.2風(fēng)葉主軸軸承（24044CC）

    風(fēng)葉主軸由兩個(gè)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(zhǎng)，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(zhǎng)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(rùn)滑。潤(rùn)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(duì)顆粒雜質(zhì)的敏感程度，提高軸承壽命。同時(shí)根據(jù)軸承的工況條件，對(duì)軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行再優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(guò)對(duì)這兩種軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工工藝方法改進(jìn)、生產(chǎn)過(guò)程清潔度控制及相關(guān)組件的優(yōu)選來(lái)降軸承振動(dòng)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(yàn)技術(shù)研究

    軸承安裝后的實(shí)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(duì)軸承安裝時(shí)的配合形式、安裝中心的對(duì)中性進(jìn)行研究，使軸承在實(shí)際使用中能夠得到較好的工作性能。