产品参数 | |
新型号 | 风力发电机轴承 |
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品牌 | FAG |
分类 | 风电轴承 |
风电轴承润滑分析
风电齿轮箱输入轴的转速一般在10-20转/分钟,由于转速比较低,导致输入轴轴承也就是行星架支撑轴承的油膜形成往往比较难。油膜的作用是在轴承运转时分开两个金属接触面,避免金属与金属直接发生接触。我们可以引入一个参数λ来表征轴承的润滑效果(λ定义为油膜厚度与两接触表面粗糙度之和的比值)。
如果λ大于1,说明油膜的厚度足够分开两个金属表面,润滑效果良好;而如果λ小于1,则说明油膜的厚度不足以完全分开两个金属表面,润滑效果不理想。在润滑不良的情况下运转,轴承有可能会发生如图一所示的损伤。由于风电齿轮箱一般都采用ISOVG320粘度的循环润滑油,因此如果发现λ小于1,我们一般只能通过降低轴承滚道及滚子的粗糙度来改善润滑效果。
风电轴承的关键技术
设计与分析:仍以经验类比设计为主,受力分析与载荷谱的研究几近空白。其中的难点技术是针对主轴轴承的要求无故障运转达13*104h以上,并具有95%以上的可靠度;针对齿轮箱轴承的高损坏率的高载荷容量设计等。
材料:不同部位的轴承采用不同的材料及热处理,如提高偏航和变桨轴承用40CrMo钢的低温(环境温度-40℃∽-30℃,轴承工作温度在-20℃左右)冲击功等力学性能的热处理方法,表面感应淬火的淬硬层深度、表面硬度、软带宽度和表面裂纹的控制;增速器轴承用相当于国外STF、HTF钢的研制及控制其残余奥氏体佳含量的研究;主轴轴承在国产真空脱气钢质量尚存在一定差距的情况下,采用电渣重熔渗碳钢ZG20Cr2Ni4A制造等。
风力发电机用轴承大致可以分为三类,即:偏航轴承、变桨轴承、传动系统轴承(主轴和变速箱轴承)。偏航轴承安装在塔架与座舱的连接部,变桨轴承安装在每个叶片的根部与轮毂连接部位。每台风力发电机设备用一套偏航轴承和三套变桨轴承(部分兆瓦级以下的风力发电机为不可调桨叶,可不用变桨轴承)。
1.代号方法
风力发电机偏航、变桨轴承代号方法采用了JB/T10471—2004中转盘轴承的代号方法,但是在风力发电机偏航、变桨轴承中出现了双排四点接触球式转盘轴承,而此结构轴承的代号在JB/T10471—2004中没有规定,因此,在本标准中增加了双排四点接触球转盘轴承的代号。由于单排四点接触球转盘轴承的结构型式代号用01表示,而结构型式代号02表示的是双排异径球转盘轴承结构,因此规定03表示双排四点接触球转盘轴承结构。
低温冲击功
本标准对偏航、变桨转盘轴承套圈低温冲击功要求:—20℃Akv不小于27J,冷态下的Akv值可与用户协商确定。风力发电机可能工作在极寒冷的地区,环境温度低至—40℃左右,轴承的工作温度在—20~C左右,轴承在低温条件下必须能够承受大的冲击载荷,因此,要求轴承套圈的材料在调质处理后必须做低温冲击功试验,取轴承套圈上的一部分做成样件或者是与套圈同等性能和相同热处理条件下的样件,在—20~C环境下做冲击功试验。
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