風(fēng)電軸承潤(rùn)滑分析

風(fēng)電齒輪箱輸入軸的轉(zhuǎn)速一般在10-20轉(zhuǎn)/分鐘,由于轉(zhuǎn)速比較低，導(dǎo)致輸入軸軸承也就是行星架支撐軸承的油膜形成往往比較難。油膜的作用是在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分開兩個(gè)金屬接觸面，避免金屬與金屬直接發(fā)生接觸。我們可以引入一個(gè)參數(shù)λ來表征軸承的潤(rùn)滑效果(λ定義為油膜厚度與兩接觸表面粗糙度之和的比值)。

如果λ大于1，說明油膜的厚度足夠分開兩個(gè)金屬表面，潤(rùn)滑效果良好；而如果λ小于1，則說明油膜的厚度不足以完全分開兩個(gè)金屬表面，潤(rùn)滑效果不理想。在潤(rùn)滑不良的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承有可能會(huì)發(fā)生如圖一所示的損傷。由于風(fēng)電齒輪箱一般都采用ISOVG320粘度的循環(huán)潤(rùn)滑油，因此如果發(fā)現(xiàn)λ小于1，我們一般只能通過降低軸承滾道及滾子的粗糙度來改善潤(rùn)滑效果。

風(fēng)電軸承的關(guān)鍵技術(shù)

設(shè)計(jì)與分析：仍以經(jīng)驗(yàn)類比設(shè)計(jì)為主，受力分析與載荷譜的研究幾近空白。其中的難點(diǎn)技術(shù)是針對(duì)主軸軸承的要求無故障運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)13*104h以上，并具有95%以上的可靠度；針對(duì)齒輪箱軸承的高損壞率的高載荷容量設(shè)計(jì)等。

材料：不同部位的軸承采用不同的材料及熱處理，如提高偏航和變槳軸承用40CrMo鋼的低溫（環(huán)境溫度-40℃∽-30℃，軸承工作溫度在-20℃左右）沖擊功等力學(xué)性能的熱處理方法，表面感應(yīng)淬火的淬硬層深度、表面硬度、軟帶寬度和表面裂紋的控制；增速器軸承用相當(dāng)于國(guó)外STF、HTF鋼的研制及控制其殘余奧氏體佳含量的研究；主軸軸承在國(guó)產(chǎn)真空脫氣鋼質(zhì)量尚存在一定差距的情況下，采用電渣重熔滲碳鋼ZG20Cr2Ni4A制造等。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)用軸承大致可以分為三類，即：偏航軸承、變槳軸承、傳動(dòng)系統(tǒng)軸承(主軸和變速箱軸承)。偏航軸承安裝在塔架與座艙的連接部，變槳軸承安裝在每個(gè)葉片的根部與輪轂連接部位。每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)備用一套偏航軸承和三套變槳軸承(部分兆瓦級(jí)以下的風(fēng)力發(fā)電機(jī)為不可調(diào)槳葉，可不用變槳軸承)。

1.代號(hào)方法

風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航、變槳軸承代號(hào)方法采用了JB／T10471—2004中轉(zhuǎn)盤軸承的代號(hào)方法，但是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航、變槳軸承中出現(xiàn)了雙排四點(diǎn)接觸球式轉(zhuǎn)盤軸承，而此結(jié)構(gòu)軸承的代號(hào)在JB／T10471—2004中沒有規(guī)定，因此，在本標(biāo)準(zhǔn)中增加了雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承的代號(hào)。由于單排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承的結(jié)構(gòu)型式代號(hào)用01表示，而結(jié)構(gòu)型式代號(hào)02表示的是雙排異徑球轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構(gòu)，因此規(guī)定03表示雙排四點(diǎn)接觸球轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構(gòu)。

低溫沖擊功

本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)偏航、變槳轉(zhuǎn)盤軸承套圈低溫沖擊功要求：—20℃Akv不小于27J，冷態(tài)下的Akv值可與用戶協(xié)商確定。風(fēng)力發(fā)電機(jī)可能工作在極寒冷的地區(qū)，環(huán)境溫度低至—40℃左右，軸承的工作溫度在—20~C左右，軸承在低溫條件下必須能夠承受大的沖擊載荷，因此，要求軸承套圈的材料在調(diào)質(zhì)處理后必須做低溫沖擊功試驗(yàn)，取軸承套圈上的一部分做成樣件或者是與套圈同等性能和相同熱處理?xiàng)l件下的樣件，在—20~C環(huán)境下做沖擊功試驗(yàn)。

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