風力發(fā)電機軸承新標準

風力發(fā)電機軸承新標準

風電軸承大致可以分為三類,即:變槳軸承,偏航軸承,傳動系 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葉 片的根部與輪轂連接部位.每臺風力發(fā)電機設備用一套偏航軸承和三套變槳軸承(部分兆瓦 級以下的風力發(fā)電機為不可調(diào)槳葉,可不用變槳軸承). 1 代號方法 風力發(fā)電機偏航,變槳軸承代號方法采用了 JB/T 10471—2004 中轉(zhuǎn)盤軸承的代 號方法,但是在風力發(fā)電機偏航,變槳軸承中出現(xiàn)了雙排四點接觸球式轉(zhuǎn)盤軸承,而此結(jié)構 軸承的代號在 JB/T 10471—2004 中沒有規(guī)定,因此,在本標準中增加了雙排四點接觸 球轉(zhuǎn)盤軸承的代號.由于單排四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承的結(jié)構型式代號用 01 表示,而結(jié)構型式 代號 02 表示的是雙排異徑球轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構,因此規(guī)定 03 表示雙排四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承結(jié) 構. 2 技術要求 2.1 材料 本標準規(guī)定偏航,變槳軸承套圈的材料選用 42CrMo,熱處理采用整體調(diào)質(zhì)處理,調(diào) 質(zhì)后硬度為 229HB—269HB,滾道部分采用表面淬火,淬火硬度為 55HRC-62HRC.由 于風力發(fā)電機偏航,變槳軸承的受力情況復雜,而且軸承承受的沖擊和振動比較大,因此, 要求軸承既能承受沖擊,又能承受較大載荷.風力發(fā)電機主機壽命要求 20 年,軸承安裝的 成本較大,因此要求偏航,變槳軸承壽命也要達到 20 年.這樣軸承套圈基體硬度為 229HB-269HB,能夠承受沖擊而不發(fā)生塑性變形,同時滾道部分表面淬火硬度達到 55HRC-62HRC,可增加接觸疲勞壽命,從而保證軸承長壽命的使用要求. 2.2 低溫沖擊功 本標準對偏航,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.風力發(fā)電機可能工作在極寒冷的地區(qū),環(huán)境溫度低至—40 吧 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, 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條件下的樣件,在—20~C 環(huán)境下做沖擊功試驗. 2.3 軸承齒圈 由于風力發(fā)電機軸承的傳動精度不高,而且齒圈直徑比較大,齒輪模數(shù)比較大,因此, 一般要求齒輪的精度等級按 GB/T10095.2---2001 中的 9 級或者 10 級.但是由于工 作狀態(tài)下小齒輪和軸承齒圈之間有沖擊,因此,軸承齒圈的齒面要淬火,小齒輪齒面硬度一 般在 60HRC,考慮到等壽命設計,大齒輪的齒面淬火硬度規(guī)定為不低于 45HRC. 2.4 游隙 偏航,變槳軸承在游隙方面有特殊的要求.相對于偏航軸承,變槳軸承的沖擊載荷比 較大,風吹到葉片上震動也大,所以要求變槳軸承的游隙應為零游隙或者稍微的負游隙值, 這樣在震動的情況下可減小軸承的微動磨損.偏航軸承要求為小游隙值,即 0-501~m.另 外, 由于風力發(fā)電機偏航和變槳軸承的轉(zhuǎn)動都由驅(qū)動電機驅(qū)動, 軸承在負游隙或小游隙狀態(tài) 下應保證驅(qū)動電機能驅(qū)動,因此,軸承在裝配后需要空載測量啟動摩擦力矩,具體力矩數(shù)值 根據(jù)主機驅(qū)動系統(tǒng)的不同也不盡相同. 2.5 防腐處理 風力發(fā)電機設備在野外工作,而且偏航,變槳軸承的一部分是裸露在外面的,會受到 大氣污染,高濕度的環(huán)境也會腐蝕軸承基體, 因此,裸露在外面的偏航和變槳軸承的部位 要求進行表面防腐處理, 一般采用鍍鋅處理. 根據(jù)需要, 在鍍鋅層外部進行刷漆保護處理.

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