風力發(fā)電行業(yè)回轉支承的合理選型
2018年5月27日風電轉盤軸承密封圈的安裝及注意事項
2018年5月31日隨著國家相關政策的出臺,新能源作為新生力量強勢崛起,風力發(fā)電關乎民生,備受人們的關注,風力發(fā)電機組由于所處工作環(huán)境惡劣,受力復雜,通常我們通過提高相關數值以滿足實際要求。如內外圈滾道,作為最薄弱環(huán)節(jié)的滾道,轉盤軸承在使用中的損壞97%來自滾道的損壞,因此為保證轉盤軸承使用壽命,我們針對滾道淬硬層深度及表面硬度應提出更嚴格的要求。通常我們在設計、安裝、維護風力發(fā)電轉盤軸承階段應注意以下事項:
1)風力發(fā)電機組在運行過程中所受到的氣動力是變化的,風速不僅大小變化而且方向也會變化,從而產生陀螺力矩,它作用在葉片上是一種變化慣性載荷,這個載荷對轉動的葉片是變化的,也是激振源。這個振源使葉片產生振動,葉片是用螺栓固定在變槳軸承的內圈上,葉片的振動使固定螺栓產生松動,葉片的受力不再均勻,產生微動磨損,因此,在設計過程中,為防止因固定轉盤軸承螺栓松動引起軸承位移而產生磨損,在保證螺栓的疲勞壽命情況下,盡量取較大的擰緊力矩值。但是必須根據實際情況制定實際可行的檢修規(guī)定,如安裝并首次投入工作的回轉支承在連續(xù)運轉100 h后,應全面檢查安裝螺栓的預緊力是否符合要求,以后每連續(xù)運轉500 h重復上述檢查,當螺栓的松動角度超過30 °,要對此螺栓加以留意或更換,杜絕因螺栓松動,加劇轉盤軸承的磨損。
2)裝配時游隙的控制也將對軸承的受力和壽命產生嚴重影響。轉盤軸承內外套圈之間的游隙,直接影響到轉盤軸承的載荷分布、回轉靈敏性、回轉精度、振動特性等,為此 JB / T 2300—1999、JG / T 66—1999、JB 10705[3,4]等標準都對轉盤軸承游隙作了明確要求,風電中的偏航軸承和變槳軸承通常要求零游隙或是稍微負游隙來提高軸承的承載能力,降低疲勞度。轉盤軸承齒輪與變槳減速機或偏航減速機的齒輪嚙合間隙,齒側間隙的最小值一般要求為(0.03~0.04)×模數,在最終緊固轉盤軸承之后,對整個圓周上的小齒輪的齒輪嚙合間隙要進行重新檢查確保間隙適中,提高傳動精度、降低沖擊載荷。
3)潤滑和密封也是要考慮的因素,風力發(fā)電機組上用的轉盤軸承都是低速重載的工況,潤滑不好容易在金屬表面發(fā)生分子熔接、滾道留下凹坑加速軸承磨損,所以必須保證有良好的潤滑,在齒面之間、滾動體與滾道之間形成保護性油膜,減輕接觸面間的微動磨損,減小回轉阻力矩,避免金屬與金屬直接接觸,同時要即時處理掉廢棄油脂,避免沙塵等硬質顆粒進入嚙合面,造成齒面磨損甚至斷齒,延長轉盤軸承的使用壽命。設備長時間停止運轉的前后,也必須對其加注潤滑脂,避免啟動瞬間的磨損;加注潤滑脂的時候要對確保潤滑脂的型號和清潔,絕對不允許不同型號的潤滑脂混用,更不能使任何雜質尤其是鐵屑參與潤滑,以免損傷潤滑部位。
4)轉盤軸承密封在防止?jié)櫥饬鞯耐瑫r也防止外界塵埃、水汽、雜質和腐蝕性氣體等進入,減少軸承的磨損。密封圈的壽命一般為5~7 年,因此在設計時,必須考慮如何更換密封圈。維護人員必須按照維護說明書定期檢查密封圈的老化情況,特別是在溫差較大地區(qū),橡膠密封唇更易早期老化而喪失密封性;同時還要做好機艙罩的密封,防止太陽光直接射在密封圈上,使密封圈過早的老化。一但發(fā)現密封圈錯位或斷裂,出現潤滑油外流時,應及時將其復位或更新,確保滾道和滾珠不受磨損。除此之外防止軸承過電流、發(fā)生電腐蝕,以及在安裝過程中注意淬火軟帶應與主載荷區(qū)成 90 °,保證安裝精度等細節(jié)工作也不能忽視,在安裝及調試過程中要嚴格按照設計規(guī)范執(zhí)行。