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我國對風電軸承制造方面起步較晚,在研究開發深度和工程應用經驗積累方面遠遠不夠。風電軸承的關鍵技術有哪些呢，【美國ICAN進口軸承】為你解析。
根據軸承知識得風電軸承的工況條件比較惡劣,經受溫度、濕度和載荷變化范圍很大,偏航和變槳軸承要承受很大的傾覆力矩,增速器軸承在啟動和制動時要承受很大的沖擊載荷,由于要求風電機組在風速達到3~4 m/s的條件下即能啟動發電,所以軸承應具有低摩擦力矩、高運轉靈活性的特點。另外,*關鍵的是,由于吊裝和更換軸承極為不便且成本較高(一次安裝拆卸費用即高達幾十萬到上百萬),因此, 20年的使用壽命及高可靠性,就成為對風電軸承的基本要求,若在質保期內軸承損壞,將進行索賠,帶來的經濟損失巨大。風電軸承的關鍵技術主要有:
(1)設計與分析。目前仍以經驗類比設計為主,受力分析與載荷譜的研究幾近空白。其中的難點技術是針對主軸軸承的要求無故障運轉達13×104h以上,并具有95%以上的可靠度;針對齒輪箱軸承的高損壞率(據統計,齒輪箱故障中約80%左右是由軸承失效所致)的高載荷容量設計等。
(2)材料。不同部位的軸承采用不同的材料及熱處理,如提高偏航和變漿軸承用40CrMo鋼的低溫(環境溫度-40~-30℃,軸承工作溫度在-20℃左右)沖擊功等力學性能的熱處理方法,表面感應淬火的淬硬層深度、表面硬度、軟帶寬度和表面裂紋(尤其是齒根部位)的控制;增速器軸承用相當于國外STF,HTF鋼的研制及控制其殘余奧氏體*佳含量的研究;主軸軸承在國產真空脫氣鋼質量尚存在一定差距的情況下,采用電渣重熔滲碳鋼ZG20Cr2Ni4A制造等。
(3)防腐蝕與密封。偏航和變槳軸承部分裸露在外,會受到環境污染腐蝕等侵害,因此,要進行滿足整個使用壽命期的表面防腐處理。同樣重要的,還有防止軸承內部潤滑脂泄漏、外界雜質侵入的密封技術。
(4)偏航和變槳軸承的特殊游隙要求。由于偏航和變槳軸承要承受不定風力所產生的沖擊載荷等,因此,偏航軸承要求小游隙;變槳軸承與偏航軸承相比,由于承受的沖擊載荷更大,由葉片傳遞的振動也大,所以要求為零游隙或者稍負游隙,以減小滾動工作面的微動磨損。
(5)偏航和變槳軸承滾道的磨削加工。由于風電設備大型化的趨勢,要求軸承具有更高的動及運轉靈活性。所以,偏航和變槳軸承的滾道加工已從常規的精車轉變為磨削加工,配套鋼球也從G48改變為G20。
(6)主軸軸承和變速器軸承的高精度加工。其中*主要是所采用的調心滾子軸承,由于其結構特點,導致在制造上難以實現高精度,通常的*高加工精度僅為P5,而現有的設計精度*高已要求達到P4。
(7)變速器軸承用保持架的改進設計。保持架應具有更高的強度和耐磨損性。
(8)檢測試驗。檢測試驗包括摩擦力矩測量、模擬試驗機和試驗規程等。
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