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绿色能源中的轴承

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绿色能源中的轴承

发布日期:2018-06-20 16:52 来源:http://www.oskbearing.com 点击:

在五月的最后一天,中国风电行业认证体系历经3年筹备,终于取得实质性进展。作为主要的起草单位之一,舍弗勒就风力发电机组的核心零部件——主轴滚动轴承更是给出了许多想法和经验。

  那么问问大家,你了解风力发电机主轴及其支承轴承吗?今天我们就来简单介绍一下吧!

  风力发电机发电时,风轮将风能转换为机械能,低速转动的风轮通过传动系统由增速器变速箱增速,将动力传递给发电机进行发电。传动系统将风力发电机的叶片与发电机联系起来,一般传动系统的构成部件包括轮毂、主轴、主轴轴承、固定单元、齿轮箱和联轴器。

  风力发电机组的主轴又称低速轴或叶轮轴,主轴从叶轮传递扭矩到传动系的其他零部件。风力发电机主轴通常采用回火硬化钢锻造而成,轴端加工成凸缘以保证与螺栓的连接,并采取喷丸处理。

  主轴前轴承的安装位置位于转子轮毂后,后轴承位于增速箱前,与推力轴承配合使用。主轴的安装与水平面成大约4°的夹角。

  主轴轴承承受的力主要包括风叶及轮毂的重量、主轴自重、主轴轴承的支承力、推力轴承的止推力、风通过风叶及轮毂作用在主轴的力,因而主轴轴承主要承受径向力,也受部分由于风力而产生的轴向力。主轴轴承受力状况较为复杂,随着风力的变化而变化,且会产生振动,所以其所受载荷难以精确计算,因此只能对轴承所受载荷进行估算。通常根据几种工况条件下的载荷、转速及时间比来确定轴承的平均当景载荷。

  由于受力状况以及轴的变形的影响,风力发电机的主轴轴承必须有良好的调心性能,因而常用风力发电机都使用球面滚子轴承作为主轴轴承。球面滚子轴承允许轴承在运转时内、外圈有轻微的偏斜和错位。虽然一般倾斜角不大(一般约0.5°),已可以保证在风力发电机主轴与轴承座之间任何的安装都不会产生边缘集中应力损伤轴承。但球面滚子轴承应于风力发电机的主轴轴承也不是没有任何问题,由于主轴安装与地面间有倾斜角度的存在,因而主轴轴承容易发生锁死现象,造成主轴轴承的早期失效,因而目前国外已有公司着手采用圆锥滚子轴承作为风力发电机主轴轴承,如FAG公司就开发了采用渗碳钢的双列圆锥滚子轴承。

  风力发电机主轴轴承安装在数十米岛的高空中,其吊装和更换极为不便,且成本较高,因此同样对轴承的寿命和可靠性提出了很高的要求,一般要求主轴轴承无故障运转13万小时以上,可靠度在95%以上。这也是行业标准对于传动系统的材质要求较高的一个主要原因。


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