風(fēng)力發(fā)電軸承的分類和技術(shù)要求

　　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)。

　　2技術(shù)要求

　　2．1材料
　　本標(biāo)準(zhǔn)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(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航、變槳軸承的受力情況復(fù)雜，而且軸承承受的沖擊和振動(dòng)比較大，因此，要求軸承既能承受沖擊，又能承受較大載荷。風(fēng)力發(fā)電機(jī)主機(jī)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(dá)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(shí)滾道部分表面淬火硬度達(dá)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(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)。

　　2．3軸承齒圈
　　由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承的傳動(dòng)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(jí)按GB／T10095．2---2001中的9級(jí)或者10級(jí)。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(shè)計(jì)，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(duì)于偏航軸承，變槳軸承的沖擊載荷比較大，風(fēng)吹到葉片上震動(dòng)也大，所以要求變槳軸承的游隙應(yīng)為零游隙或者稍微的負(fù)游隙值，這樣在震動(dòng)的情況下可減小軸承的微動(dòng)磨損。偏航軸承要求為小游隙值，即0-501~m。另外，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航和變槳軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)都由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，軸承在負(fù)游隙或小游隙狀態(tài)下應(yīng)保證驅(qū)動(dòng)電機(jī)能驅(qū)動(dòng)，因此，軸承在裝配后需要空載測(cè)量啟動(dòng)摩擦力矩，具體力矩?cái)?shù)值根據(jù)主機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的不同也不盡相同。

　　2．5防腐處理
　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)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(huì)受到大氣污染，高濕度的環(huán)境也會(huì)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(jìn)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(jìn)行刷漆保護(hù)處理。