浅谈风力发电机主轴轴承失效分析及解决办法
风力发电机组轴承常见问题及处理方法
风力发电机组轴承常见问题及处理方法发布时间：2021-05-28T09:50:52.703Z 来源：《基层建设》2021年第2期作者：宋强[导读] 摘要：随着我国环保事业的发展，越来越多的人开始关注清洁能源，而风力发电设备就是较为引人注目的成果之一。
新锦风力发电有限公司内蒙古巴彦淖尔 015200摘要：随着我国环保事业的发展，越来越多的人开始关注清洁能源，而风力发电设备就是较为引人注目的成果之一。
对于风力发电最为核心的技术应该是发电机组轴承，轴承的好坏关系着整体发电的效率，本文将简单分析发电机组轴承常见问题，并基于一些原理探究处理的办法。
关键词：风力；发电机组；轴承；问题；方法一、风力发电机组轴承常见问题（一）疲劳剥落。
发电机组轴承的工作原理是滚动轴承进行运作，带动套圈不停的发生运动，进而带动这个风车的转动，在这一过程中，滚动体会随着转动而与套圈之间产生摩擦，接触面会受到这种循环的压力，长久以往会使得其物质特性发生变化，弹性变形会导致表面逐渐硬化，材料之间的相互接触会造成应力出现断层态分布。
这一压力下，容易形成细小的裂纹，随着时间的延续，裂纹会逐渐扩大，直到扩展到物体的表面，轴承内部与接触面会发生剥落效应，最终导致轴承之间不能有效工作，被成为疲劳剥落失效。
这种效应会使得机组在运行过程中，发生震动与冲击，对风电设备造成一定损害。
（二）磨损问题。
轴承之间的相互作用，会使得整体之间相互滑动，引起零件接触面的磨损，对于这种磨损在理想情况下，是轴承之间的相互作用，但现实情况往往是由于密封不当以及轴承润滑系统失效等原因，使得金属粉末不均匀地分布在轴承内部，这些物体由于运动不规律，会对轴承产生不同力的效果，严重加剧磨损。
并且，这种摩擦的原因也可能会是在最初装配的过程中，装配不当，位置发生偏离也会导致这一情况。
还有一种原因，就是润滑油选择错误，在选择润滑油的过程中，需要密切注意轴承的转速、运行环境以及润滑油的润滑效果能否满足轴承的运行要求，不同的轴承所选择的润滑效果不甚相同，严禁随便对轴承润滑油进行替换；在使用过程中，还需严格按照风力发电机组设备厂家的要求，精确润滑油加注量，防止因加注量超标而造成轴承内部摩擦阻力加大，导致运行过程中轴承运行温度异常升高，长此以往产生更大的缝隙，降低轴承运转精度，最终造成轴承损坏而导致风力发电能效的下降。
风力发电机组轴承失效特征分析与故障诊断方法研究
风力发电机组轴承失效特征分析与故障诊断方法研究随着可再生能源的重要性日益凸显，风力发电已成为全球范围内最具潜力的清洁能源之一。
而作为风力发电机组的核心部件之一，轴承的正常运行对于保障风力发电机组的稳定性和可靠性具有重要意义。
然而，由于工作环境的复杂性和轴承所承受的高速旋转、变负荷等特殊工况，轴承失效问题成为目前风力发电机组运行过程中一个严重而常见的故障。
轴承失效具有多种形式，比如疲劳、磨损、润滑不良等，这些失效形式的出现会影响到风力发电机组的稳定性和可靠性。
因此，对于轴承失效特征的分析和故障诊断方法的研究具有重要的实践意义。
首先，对于轴承失效特征的分析是诊断故障的基础。
在风力发电机组运行过程中，轴承失效往往表现为异常振动、异常噪音、温升等特征。
通过对这些特征进行分析，可以初步判断轴承失效的类型和程度。
例如，在磨损失效中，轴承可能会出现金属颗粒或磨损痕迹，通过观察和分析这些特征，可以判断轴承是否处于失效状态。
因此，开展轴承失效特征的分析是及早识别和排查轴承故障的重要手段之一。
其次，故障诊断方法的研究是解决轴承失效问题的关键。
传统的轴承故障诊断方法主要依靠经验判断和设备监测，这种方法存在着主观性较强、准确度不高等缺点。
因此，基于智能化技术的轴承故障诊断方法的研究成为当前的热点。
其中，机器学习和人工智能等技术的应用为轴承故障诊断提供了有效的手段。
通过建立合适的数据采集系统并采集轴承工作状态下的运行数据，然后通过机器学习算法对这些数据进行分析和处理，可以实现轴承故障的自动诊断。
例如，采用循环神经网络（RNN）结合卷积神经网络（CNN）进行故障诊断模型的构建，可以提高轴承故障诊断的准确性和效率。
除了智能化技术的应用，还有一些传统的故障诊断方法可以参考。
例如，利用红外热像仪等设备对轴承温度进行监测，异常温升往往是轴承失效的信号之一；使用声波传感器对轴承产生的异常噪音进行监测，可以发现一些隐蔽的失效信号。
这些传统方法结合智能化技术的应用，可以提高轴承故障的诊断准确性和故障排查的效率。
关于风力发电机轴承故障的研究
关于风力发电机轴承故障的研究发布时间：2022-10-12T09:21:01.290Z 来源：《当代电力文化》2022年6月11期作者：冯云常青龙[导读] 轴承是风力发电机运行的重要组件，为保证风力发电机的正常运行具有重要意义。
冯云常青龙中车永济电机有限公司山西永济 044502【摘要】轴承是风力发电机运行的重要组件，为保证风力发电机的正常运行具有重要意义。
轴承故障问题不仅影响发电机的正常运行，也会使风机机组运行不正常，降低风能利用率，严重时甚至引起机组停机，导致风场业主利益受损。
【关键词】风电；发电机；轴承故障随着我国可再生能源发电装机容量（特别是风力发电）在整个发电装机容量中所占的比例的不断增加，在电厂的运营上，为了保证安全，降低发电成本，提高可再生能源发电的竞争力，对设备实行更先进、更科学的管理、运行和检修体制，无论从发电厂的自身利益还是从社会的要求出发，都势在必行。
风力发电是在当前技术水平下，最具规模化商业实施的可再生能源发电形式。
风电机组作为新型的大型复杂机电一体化设备，其技术仍处于高速发展期，单机容量不断增大。
我国的风电机组产品以引进技术和合作研发为主，虽然已经具备了一定创新能力和国产化水平，但研发投入不足、积累不够。
经过了一段时间的高速发展，一些问题也逐渐显现，尤其是轴承故障问题极为突出。
本文以国内某风电场的轴承故障为例，对轴承故障问题进行深入分析研究，提出多种减少轴承故障的措施，延长轴承寿命，提高风能利用率。
1 概述2018年，我部接到客户反馈国内某风电场机组发电机轴承多次故障，接到反馈后，我司多次派出服务人员赶赴现场进行查看处理。
据现场统计，该风场自2017年起共出现12台次轴承故障。
2 故障现象登塔后，查看故障发电机情况：（1）集油槽油脂发黑。
（2）启机后，发电机振动明显，有明显的“轰隆”声音。
（3）发电机解体后，打开轴承室，整个轴承室油脂发黑。
（4）解体2个机组发电机配属的轴承，润滑脂硬化干结、发黑严重，无新鲜润滑脂；从切开的轴承外圈滚道载荷区肉眼可见局部材料剥落严重，轴承内圈载荷区沿圆周方向呈凹凸不平状异常磨损。
浅谈风力发电机轴承润滑不良的原因及预防措施研究
浅谈风力发电机轴承润滑不良的原因及预防措施研究摘要：发电机的稳定运行离不开发电机轴承的支持，轴承在运行阶段必须保障高质量的润滑效果，否则便容易因为润滑不均匀等问题而导致轴承的运行质量受到影响，严重时还将引发轴承故障。
本文对发电机轴承润滑进行分析，并对轴承润滑不良故障提出个人看法，希望为关注发电机轴承润滑的人群带来参考。
关键词：发电机；轴承；轴承润滑；轴承故障引言风力发电作为一种新型的、高效的清洁能源，得到了越来越广泛的关注。
风机发电机组是其中的重要组成部分，作为风力发电的核心部件之一，风力发电机组轴承的运行状态将会直接影响风电场的发电效率和经济效益。
而且风力发电机轴承的运行状态是否稳定，还将会对风机发电机组的运行状态带来非常严重的影响。
轴承润滑是轴承运行过程中必不可少的一个环节。
充分、适当的润滑不仅能够减少轴承的摩擦、磨损，还能显著延长轴承寿命，并有效保障风机发电机组的正常运行。
而轴承润滑不良则有可能导致轴承的过早失效，并影响风机发电机组的运行效率和可靠性，严重时甚至会造成风机发电机组的故障。
只有结合发电机轴承的实际需求选择适合的轴承润滑方式，才能让轴承运行变得更加顺利。
因此，有必要对发电机轴承润滑不良故障进行研究，以此来使轴承在风力发电机的运行过程中更稳定。
1发电机轴承润滑分析轴承是支撑风力发电机运行的重要组成部件，轴承在运行期间发生故障问题，不仅会影响到发电机的正常使用，还容易引发严重安全事故。
为了有效避免发电机轴承故障问题的发生，并延长轴承使用寿命，就必须针对轴承润滑进行控制，只有良好的润滑效果才能让轴承运行环境变得更好。
由于风力发电机轴承种类众多，因此只有结合轴承的实际情况来进行轴承润滑，才能让轴承润滑效果得到进一步提高，避免因为润滑不当而引发轴承运行事故问题[1]。
对于发电机轴承而言，通过润滑可以在轴承上覆盖一层油膜，借助油膜可以有效避免外界因素所带来的影响，进而使轴承运行效果得到更多保障。
风力发电机主轴轴承失效分析
2019年4月下风力发电机主轴轴承失效分析何玉强（新d 绿色能源股份有限公司，河北 石家庄 050000）摘 要：文章结合风力发电场实际运行过程中的各种轴承磨损和故障现象，对双馈异步低温风力发电机组进行现场风机运行数据的统计分析，总结了影响轴承正常运行的因素，希望在技术和经验方面提供参考。
关键词：风力发电机；主轴轴承；失效中图分类号：TM315 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）08-0120-02——————————————作者简介： 何玉强（1984—），男，河北石家庄人，本科，工程师，研究方向：机械设计制造及其自动化。
我国风电行业比较严重和普遍存在的问题是大型双馈型风力发电机主轴轴承的磨损，已成为风力发电机组研发和重点排除的故障。
根据目前的情况，导致主轴轴承磨损的主要原因有以下几种：风机组装过程不规范，没有检查润滑油，轴承本身的质量。
文章在风电场实际工作的基础上，详细分析双馈风力发电机前后的轴承磨损情况[1]。
1 主轴轴承在正常情况下失效的主要原因1）兆瓦级风力发电机的主轴轴承用的是双列调心滚子轴承，它必须承受轴向和径向的载荷，所以出现故障次数也比较多。
这是因为具有较大的间隙的双列调心滚子轴承，上风向侧的轴承承受较小的载荷，而下风向轴承要承受很多径向载荷和轴向力，这导致滚子过度滑动，如果润滑不良会导致材料腐蚀并剥落，使座圈，滚子和保持架受力不均出现变形的情况，导致座圈和轴承座之间出现不协调，引起常见故障，如位移和卡住[2]。
2）在设计新的传动系统时，很少使用调心轴承作为主轴轴承。
一般建议使用圆锥滚子轴承，其有很强的径向和轴向承载力，通过预紧可以均匀地加载滚轮，滚轮不易滑动摩擦。
然而，在装置过程，由于安装精度和技术要求，轴承间隙如果调整不当会导致半干滚动摩擦，就会导致轴承失效[3]。
3）用热装法进行轴承装配。
由于加热装置的尺寸限制，只能进行局部加热，这样就会导致加热不均匀，使轴承变形。
风力发电机组轴承的典型故障模式及原因分析
风力发电机组轴承的典型故障模式及原因分析摘要：风力发电是一种可再生能源，近年来在全球范围内得到了广泛应用和发展。
然而，由于风力发电机组长期运行、恶劣环境条件和振动等因素的作用，其各个部件容易出现故障，其中轴承是最常见的故障部件之一。
本文将针对风力发电机组轴承的典型故障模式进行分析，并提出相关原因分析，以期对轴承故障的预防和维修提供参考。
一、引言风力发电是一种利用风能产生电能的技术，其具有环保、可再生和经济等诸多优势，因此在全球范围内得到了广泛应用。
然而，由于风力发电机组长期运行、复杂的工作环境以及高速旋转的转子和叶片等因素的作用，其各个部件容易出现故障，其中轴承是最常见的故障部件之一。
二、风力发电机组轴承的典型故障模式经过对大量风力发电机组实际应用数据的收集和故障统计分析，可以总结出以下几种典型的轴承故障模式：1. 疲劳失效疲劳失效是轴承故障中最常见的一种模式。
在风力发电机组运行过程中，轴承承受频繁的载荷和振动，导致轴承内部产生微裂纹。
随着时间的推移，这些微裂纹逐渐扩展，最终导致轴承的疲劳失效。
2. 磨损故障由于风力发电机组长期运行，轴承表面会因为摩擦而产生磨损。
如果机组的润滑系统不够完善，或者存在润滑油质量不合格等问题，轴承表面的磨损会加剧，最终导致轴承的失效。
3. 弹性变形故障风力发电机组运行过程中，轴承会承受大量的载荷和振动，从而引起轴承的弹性变形。
当弹性变形超出轴承的可承受范围时，轴承会出现形状变形和功能损失，进而导致故障。
4. 渣滓沉积故障风力发电机组运行环境通常存在大量的沙尘和颗粒物，这些物质会随风进入轴承内部，形成渣滓沉积。
过多的渣滓会导致轴承不正常运转，甚至造成卡死等严重故障。
三、风力发电机组轴承故障原因分析针对以上几种典型的轴承故障模式，可以进行如下原因分析：1. 运行时间和振动风力发电机组长时间运行会导致轴承频繁承受载荷和振动，轴承内部可能产生微裂纹，进而引起疲劳失效。
因此，合理控制机组的运行时间和振动水平，可以有效预防轴承故障。
大型风力发电机主轴轴承故障分析及预防方法
大型风力发电机主轴轴承故障分析及预防方法摘要：在直驱风电机组中，由于受偏航、变桨、刹车等冲击的影响，其动态特性十分复杂。
根据直驱风机的工作特性，采用常规的振动监测方法，因其工作状态复杂，故障演变机制不清楚，致使风机发生重大事故。
传统的振动检测方法存在着缺陷，目前国内外尚无一套行之有效的状态监控理论。
本文针对直驱式风扇的主轴轴承进行了故障机理和动力学特性的研究。
探讨了动态交变应力条件下的故障演变机制，揭示了故障的主轴承动力特性和故障信息特征之间的定量关系。
关键词：大型风力发电；主轴轴承；故障；预防1 项目背景（1）风机设计时通常由风机主机厂向风机轴承供应商提出技术要求，风机轴承供应商据已有标准规范：GL 2010风机认证指南，IEC 61400风电标准，ISO 281滚动轴承，额定动载荷和额定寿命，ISO 16281滚动轴承，通用装载轴承用改良参考额定寿命的计算方法，JB/T 10705-2016 滚动轴承，风力发电机轴承，GB/T29718-2013 滚动轴承风力发电机组主轴轴承，GB-T 4662-2003 滚动轴承，额定静载荷，GB-T 6391-2003滚动轴承，额定动载荷和额定寿命，GB/T18254-2002高碳铬轴承钢等标准进行轴承选型计算提供相应型号轴承，在某些情况下由于轴承选型不合理导致轴承在实际运行过程中发生开裂、断裂及过早磨损等失效，而使用轴承的风机主机厂商并没有掌握风机轴承选型的方法，当风机轴承发生故障后很难分析出引起轴承故障的原因及预防轴承发生故障。
本项目通过对已颁布的风机轴承相关标准进行整理，掌握风机轴承在选型过程中注意事项及计算方法，编制轴承选型规范，为后续风机设计轴承选型提供选型依据。
（2）目前公司机组使用轴承（变桨轴承、偏航轴承、主轴轴承）集中润滑系统是贝卡（国外）生产的轴承集中润滑系统，贝卡的轴承集中润滑系统成本较高，本项目通过开发国产轴承集中润滑系统来降低轴承集中润滑系统成本，拟降低成本30%。
风电场风机主轴轴承保持架失效原因分析
风电场风机主轴轴承保持架失效原因分析摘要：近年来，我国的综合国力的发展迅速，风能是一种绿色、可再生能源，在很大程度上可以解决发电产生的环境污染问题，风电机组作为风电场运行的核心装置，由于通常地处沿海区域或恶劣环境、交通不便的偏远郊区，且机舱一般位于离地面上百米的高空，因此，给风电机组日常运行维护造成一定难度。
为尽量避免风电机组故障造成停机，而带来的巨大经济损失，迫切需要提高风电机组尤其是核心设备风力发电机的运行可靠性，控制风力发电机的运行维护成本。
本文在分析风力发电机故障特点的基础上，具有针对性地提出运行维护策略。
关键词：风电场风机主轴；轴承保持架；失效原因分析引言随着风力发电机组单机容量逐步提升，对风机主要零部件的安全性和可靠性提出了更高要求。
主轴轴承做为双馈型风机的核心部件，承受风轮加给主轴的轴向力和弯矩载荷。
受风向的瞬时多变性影响，主轴轴承的受力较为复杂，特别是遇到湍流风况，还将发生主轴总成振动。
因此，主轴轴承一直是风力发电技术发展的主要研究对象。
1风力发电机常见故障特点1.1叶片风电机组中叶片作为风电机组感应风能的重要构件，叶片往往承受较大风能应力，且所处环境极其恶劣，即使风电机组正常运行，也会出现一些设备故障，如：叶片结构松动造成雨水通过裂纹进入叶片内部，引起叶片不平衡；环境污染等原因增加叶片表面粗糙程度；长期受到风能应力导致叶片变形、叶片结构裂纹、桨距控制失效而造成空气动力不平衡。
由于叶片受力出现形变或裂纹时，会释放时变的、高频的、瞬态的声发射信号，风电机组叶片损伤探测与评估常使用声发射检测技术，考虑到叶片故障引发的转子叶片受力不均会传导到机舱上而造成机舱晃动，可在机舱主轴上安装多个振动传感器，通过传感器采集低频振动信号，分析叶片转动空气动力不平衡等故障。
1.2齿轮箱齿轮箱通常由一级行星齿轮、两级平行齿轮传动组成，是连接风力发电机与风电机组主轴的重要构件，通过齿轮结构可使主轴上低转速变为较高转速，以此满足风电机组的正常运行转速需要，由于风电机组齿轮箱的工作运行环境非常恶劣、传输功率较大、工况较为复杂，齿轮箱的高速轴侧轴承、行星齿轮、传动侧轴承、中间轴轴承等发生故障的几率较大。
风电场风机主轴轴承保持架失效原因分析_1
风电场风机主轴轴承保持架失效原因分析发布时间：2021-07-22T11:48:29.300Z 来源：《城镇建设》2021年4卷第8期作者：仝晓亮[导读] 随着风力发电机组单机容量逐步提升，对风机主要零部仝晓亮大唐山西新能源公司山西太原 030000摘要：随着风力发电机组单机容量逐步提升，对风机主要零部件的安全性和可靠性提出了更高要求。
主轴轴承做为双馈型风机的核心部件，承受径向力和风轮加给主轴的轴向力。
受风向的瞬时多变性影响，主轴轴承的受力较为复杂，特别是遇到湍流风况，还将发生主轴总成振动。
因此，主轴轴承一直是风力发电技术发展的主要研究对象。
基于此，本篇文章对风电场风机主轴轴承保持架失效原因进行研究，以供参考。
关键词：风电场；风机；主轴轴承保持架；失效原因引言风机的主轴对于风机作为能量转换的重要传输装置的运行至关重要。
一般来说，主轴在高速运转过程中受到扭转和振动等外力作用时会产生疲劳，因此轴断裂形式主要是金属疲劳断裂。
某风力发电场风机主轴运行过程中，突然发生破裂事故，迫使风机停机，切断处轴直径测量为160mm，从宏观角度来看相对平坦，且没有疲劳带痕迹，这种对设备和用户具有非常严重影响的非常规断裂方式，是分析断裂的主轴的主要方向，以确定原因并防止事故再次发生。
1主要故障现象和质量损失情况风机运行时，故障的主轴承如下所示:轴承温度高或轴承内有异常噪音，温度升高和异常噪音同时存在于某些故障轴承中。
由于轴承生产线众多，材料类别复杂，运输、使用和维护等因素使得分析轴承故障的原因非常困难。
当发生轴承故障时，应使用吊车将主轴承和主轴一起吊到地面上进行整体更换。
如果轴承发生故障，迫使主轴轴承发生变化，将导致设备损失尽十余倍价格，其费用包括：（1）主轴轴承本身的成本。
因主轴轴承和主轴为红套连接，无法拆卸轴承，只能通过破坏性拆卸轴承，保证主轴再次修复使用。
破坏拆卸的主轴轴承已无法修复，轴承本体费用将纳入质量损失。
（2）主轴修理费用。
风力发电机主轴轴承密封失效解决方法
荷 而异 。 轴径 与唇 口形 成一条 ０ ２ １ ０ｍｍ 宽 的密 ． ～ ． 封 带 ， 在 密 封 带 内 保 持 一 层 厚 约 ０ ０ １ｍｍ的 油 并 ． ０ 膜 。油 封密 封接 触带 宽度不 均 匀及径 向压 紧力不 相
２１ 年 ０ 月 ０２ ４
Ａ ｐ ． ０１ ｒ ２ ２
第４ ０卷 第 ２ （ 第 ２ ９ ） 期 总 １ 期
Ｖ ｏ１ ４ Ｎ Ｏ． （ ｅ ． ｏ． ９） ．０ ２ ＳｒＮ ２１
风 力 发 电机 主轴 轴 承 密封 失 效 解 决 方 法
Ｓ ｌ ｉ ｎ ｏ ｉ ｄ Ｔｕｒ ｉ ａ ｎ Ｓｈａ ｔ Ｂｅ ｒｎ ｅ ｌｎｇ Ｆａ ｌ ｒ ｏ ｕｔｏ ｎ Ｗ ｎ ｂ ｎｅ Ｍ ｉ ｆ ａ ｉ ｇ Ｓ ａ ｉ ｉｕ ｅ
王 琦 ， 杨 辉 ， 佐 明 尹
（ 吉林龙 源风 力发 电有 限公 司 ， 长春 １０２ ） ３ ０ ２
摘 要 ： 对 风 力 发 电 机 主 轴 轴 承 润 滑脂 密 封 的 泄 漏 严 重 影 响 其 安 全 稳 定 运 行 问 题 ， 绍 了 主轴 油 封 密 封 的 工 作 针 介 原 理 ， 粒 杂 质 进 入 及 温 度 升 高 、 的 振 动 与许 用 偏 心 、 装 不 慎 等 是 引 起 其 失 效 的 主要 原 因 ， 出 准 确 计 算 特 征 颗 轴 安 指 参 数 ， 对 油 封 材 料 和 工 作 介 质 选 择 合 适 油 封 并 正 确 安 装 ， 显 著 改 善 风 力 发 电机 的运 行 特 性 ， 高 主 轴 轴 承 的使 针 将 提 用 寿命 和 风 机 的 运 行 稳 定 性 、 济 性 。 经
风力发电机主轴承故障分析与诊断
风力发电机主轴承故障分析与诊断摘要：随着社会不断发展，人们对电力需求量逐渐上涨，传统的火力发电方式会造成环境污染，并造成资源浪费，影响电力行业的可持续发展。
目前，我国各个城市开展风力发电从根本的角度上实现节能减排的目的。
在进行风力发电过程中需要使用特定的机电设备，但机电设备在长时间使用过程中会出现主轴承故障，影响风力发电速度，对我国电力行业发展有严重的阻碍。
本文通过风力发电技术，分析风力发电机主轴承故障，明确产生故障原因，并制定有效的故障诊断方法。
关键词：风力发电机；主轴承；故障诊断引言：目前，我国大多数城市致力于风电项目建设，对于改善城市环境状态，提升发电速度起到不可忽视的作用。
利用风能发电，能够实现节能减排的发电目的，确保我国电力行业可持续发展。
主轴承作为风力发电机重要组成部分，其自身质量直接决定风力发电速度和质量。
因此，应对主轴承产生故障的原因综合分析，这对于解决风力发电机故障，提升风力发电质量有一定现实意义。
一、风力发电机主轴承故障类型和原因为了保证风力发电机故障得到有效解决，应提高对风力发电机故障的研究力度。
对于风力发电机来说，其在运行过程中经常因为外界因素干扰而出现故障，最为常见的故障部位为主轴承部位，而且导致风力发电机主轴承故障的原因有很多，不同原因引起的主轴承故障类型也存在差异，为此，应对风力发电机主轴承故障类型综合分析，全面提升风力发电机主轴承故障诊断的准确性。
1、疲劳失效在主轴承长时间运转过程中，其内部滚动珠在持续膜材状态下损坏，严重时导致滚珠变形，影响风力发电机运行的稳定性。
而且变形的滚珠会导致风机发电机主轴承面出现表层硬化现象，这种表层硬化现象严重影响主轴承运行速度，不仅仅延缓风力发电速度，还会导致风力发电过程中设备出现裂缝现象，影响风力发电机正常运行。
在恶劣条件下，风力发电机表面金属脱落，轴承运转失效，影响发电质量。
另外这种现象还会导致风电发电机在运行过程中产生大量噪音和振动，加快风力发电机损坏速度。
风力发电机组轴承失效分析及预防措施
风力发电机组轴承失效分析及预防措施发布时间：2021-04-07T07:51:12.630Z 来源：《福光技术》2020年24期作者：丁惠东肖锐毅张进[导读] 文章简要介绍了发电机轴承失效的形式，重点分析了发电机轴承失效的机理；轴承润滑系统的改进；电化学对轴承的电蚀，通过对轴承损坏原因分析，制定整改措施，提供了预防和改进风电机组轴承失效的现场改造方案。
丁惠东肖锐毅张进国家能源投资集团（济南）新能源有限责任公司河口分公司山东东营 257200摘要：文章简要介绍了发电机轴承失效的形式，重点分析了发电机轴承失效的机理；轴承润滑系统的改进；电化学对轴承的电蚀，通过对轴承损坏原因分析，制定整改措施，提供了预防和改进风电机组轴承失效的现场改造方案。
关键词：布氏压痕；自动润滑泵；递进式油脂分配器；轴电流；轴承电蚀1引言据全球风能理事会（GlobalWindEnergyCouncil，简称 GWEC）预计，2020 年全球风电总装机容量达到 792GW，我国大力发展清洁能源产业，风电装机规模已跃居全球第一，占全球总装机的 1/3，2018 年，全国并网装机容量达到 1.84 亿 kW。
在风电机组中，由于机组安装于80-150m 高空且所处环境恶劣，易受沙尘、冰冻、盐雾、雷电等自然因素侵害，导致风电机组轴承失效。
国内风电机组大多采用进口轴承，特别是发电机转子支撑部分更是选用昂贵的绝缘轴承，从实际运行情况来看，发电机运行 3 ～ 5 年后，绝缘轴承陆续失效，甚至达到机组总数的 20%，极大增加了现场的生产运行成本，轴承失效问题严重困扰风电机组运行可靠性。
本文重点分析风电机组各部位轴承运转特性及失效原因，并提出现场预防轴承失效的改进方法，提供了行业内可借鉴的方案。
2风电机组轴承特点风力发电机组轴承有叶片轴承、主轴轴承、齿轮箱轴承、发电机轴承、偏航减速器轴承、偏航回转轴承等。
轴承主要分为低速高转矩和高速低转矩 2 类。
浅谈风力发电机主轴轴承失效分析及解决办法
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轴承的润滑理论中以 !XpWX- 提出的最小油膜厚度公式
应用较为普遍其表述的油膜最小厚度计算公式为
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对于特定轴承而言轴承的尺寸和材料都是固定的公式
现场主要故障形式分析如下
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,内座圈剥落开裂 b 外 座 圈 剥 落 开 裂 [ 轴 承 滚 道 和 滚 动
体产生压痕
'通过对现场考 察 及 对 多 台 失 效 机 组 主 轴 轴 承 进 行 拆 解
通过滚子速度可以计算得到 J油膜厚度与其表面粗糙度
的均方根值的比值决定了轴承的润滑状态即令
4!
Q-
槡N)-$ )N)-)
当 4 R$ 时润滑状态为边界润滑 $ 4 R( 时为混合润
滑 4( ( 时为流体润滑一般情况下 4越大润滑状态越好
轴承的寿命模型可根据损伤理论建立 通过轴承寿命计
关键词风电机组轴承监测与维护
44风力发电机组中主轴连接轮毂和齿轮箱是低速重载轴 承可靠性方面要求较高也极易出现故障 为了解决故障多 发现象需要系统的对现场轴承运转状况及失效形式进行分析 和研究
$轴承失效理论体系 首先建立轴 承 失 效 的 寿 命 分 析 体 系 包 括 轴 承 的 载 荷 分 布润滑油膜建立条件及轴承的润滑状态轴承的寿命计算方 法及影响因素 分析轴承载荷需建立如下传动链几何模型
统通过定期的油脂加注改善轴承内部运转情况
参考文献
风力发电机组轴承的可维修性分析与优化
风力发电机组轴承的可维修性分析与优化近年来，随着清洁能源的迅速发展，风力发电已成为可再生能源中的重要组成部分。
而风力发电机组作为风力发电的核心设备，其轴承的可维修性问题一直备受关注。
本文将对风力发电机组轴承的可维修性进行分析与优化，以提高其可靠性和运行效率。
首先，我们需要了解风力发电机组轴承的可维修性的定义和重要性。
可维修性是指在设备发生故障或需要维护时，能够快速、经济地对其进行修复和恢复正常运行的能力。
在风力发电机组中，轴承是负责支撑叶轮和转子的重要部件，它的可维修性直接影响到整个机组的可靠性和运行效率。
其次，我们需要分析目前存在的轴承可维修性问题。
一方面，由于风力发电机组的特殊工作环境和高负荷运行，轴承在长期使用过程中容易出现磨损、疲劳等故障。
另一方面，风力发电机组位于海上或山区等较为恶劣的环境中，维修工作面临着困难和挑战。
因此，提高轴承的可维修性，对于延长设备寿命、降低维修成本具有重要意义。
针对上述问题，我们可以从以下几个方面进行轴承可维修性的优化。
首先，选择合适的轴承类型和品牌。
不同类型和品牌的轴承具有不同的寿命和可维修性能。
因此，在选择风力发电机组轴承时，应综合考虑轴承的负荷能力、耐疲劳性能、可拆卸性和维修配件的供应情况等因素，选择寿命长、维修便捷的轴承产品。
其次，优化轴承的安装和调试过程。
在风力发电机组的轴承安装和调试过程中，应严格按照厂家提供的操作手册进行操作，确保安装过程中避免人为疏忽或错误导致的故障。
同时，应加强对操作人员的培训，提高其对轴承维修的技术水平和操作规范，从而减少因操作不当而导致的故障发生。
第三，加强轴承的监测和预测。
风力发电机组轴承的故障通常是逐渐发生和积累的，在故障发生之前进行监测和预测可以有效避免严重故障的发生。
因此，应引入先进的故障检测技术，如振动分析、温度监测等，实时监测轴承的运行状态，及时发现并解决潜在问题，预防设备故障的发生，提高轴承的可维修性。
第四，规范化轴承的维护和维修工作。
风电轴承的失效模式与故障分析
风电轴承的失效模式与故障分析随着风电行业的快速发展，风力发电已成为清洁能源领域的重要组成部分。
而风力发电机组中的关键设备之一就是风电轴承。
然而，在长期运行中，风电轴承容易出现失效和故障，给风电系统的稳定运行带来了很大的挑战。
因此，了解风电轴承的失效模式和故障原因对提高风电系统的可靠性和安全性具有重要意义。
一、风电轴承的失效模式1. 疲劳失效疲劳失效是风电轴承最常见的失效模式之一。
由于风力发电机组持续运行，风电轴承在高速旋转和大载荷的作用下，轴承表面会产生应力集中现象，导致微小裂纹的形成。
随着使用时间的增长，这些裂纹逐渐扩展并最终导致轴承的疲劳断裂。
2. 磨损失效磨损失效是指风电轴承表面的磨损过程引起的失效。
由于风力发电机组的长期运转，在轴承与外部环境中的尘埃、颗粒物等杂质的作用下，轴承表面会出现磨损现象。
当磨损程度达到一定程度时，会导致轴承的性能下降，甚至失效。
3. 过热失效过热失效是指风电轴承在运行过程中因长时间高温作用而引起的失效。
风力发电机组由于长时间高速旋转，会产生大量的摩擦热量。
如果风电轴承的润滑不良，或者散热条件差，轴承表面温度会不断升高，达到不可接受的程度时，会引发轴承的过热失效。
二、风电轴承的故障分析1. 润滑不良润滑不良是导致风电轴承故障的主要原因之一。
风力发电机组长期运行，风电轴承需要保持充足的润滑油膜以减少轴承表面的磨损和摩擦。
如果润滑油不足、质量不佳、污染等原因导致润滑不良，会使轴承失去必要的润滑和冷却，加速了轴承的磨损和失效。
2. 尺寸配合不良风电轴承的尺寸配合不良也是导致轴承故障的常见原因之一。
风力发电机组的工作环境要求风电轴承能够承受大的径向和轴向载荷。
如果轴承的尺寸设计不合理，配合过紧或过松，都会导致轴承在运行过程中受到过大的应力，从而引发故障。
3. 外界环境条件风电轴承的故障还与外界环境条件密切相关。
当风力发电机组运行在恶劣的环境中，如高温、高湿度、腐蚀性气体等，轴承表面容易受到腐蚀和损坏，进而导致轴承失效。
风电场风机主轴轴承保持架失效原因分析
设备管理与维修2021翼5（上）风电场风机主轴轴承保持架失效原因分析李俊超（广州发展新能源股份有限公司，广东广州510623）摘要：阐述一起风电场风机主轴轴承保持架失效故障。
从现场轴承部件失效情况、润滑油脂分析、风机运行轴承温度对比、周边风机运行振动情况对比等方面，以及翻查轴承维护记录。
判断本次保持架失效原因为油脂质量劣化。
通过故障总结分析，制定相关纠正及预防措施，避免风机再次发生同类故障。
关键词：风力发电机组；主轴轴承；保持架；失效分析中图分类号：TM614文献标识码：B DOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2021.05.210引言随着风力发电机组单机容量逐步提升，对风机主要零部件的安全性和可靠性提出了更高要求[1]。
主轴轴承做为双馈型风机的核心部件，承受风轮加给主轴的轴向力和弯矩载荷。
受风向的瞬时多变性影响，主轴轴承的受力较为复杂，特别是遇到湍流风况，还将发生主轴总成振动[2]。
因此，主轴轴承一直是风力发电技术发展的主要研究对象。
本文分析一起风机主轴轴承保持架失效原因，提出预防措施，避免此类故障再次发生。
1事件概况2020年2月16日，21#风机主轴轴承B 端温度高（达55益）报警。
根据值班记录，检修人员现场清理旧油脂，加注460g 新油脂。
2020年2月27日，21#风机主轴轴承B 端温度高高（达60益）报警。
根据值班记录，检修人员现场清理旧油脂，加注500g 新油脂。
2020年3月7日下午14:20，21#风机人工停机。
风电场月度巡检人员登机巡检，发现21#机组主轴B 端轴承的保持架兜孔多处断裂，滚动体打横。
将21#风机由停机状态切至维护状态。
2设备概况某风电场21#风机型号为MY1.5SE ，三叶片水平轴式变桨距变速恒频风力发电机组。
轴承为瓦房店轴承集团有限公司生产，内挡圈直径530mm ，双列调心滚子轴承。
主轴轮毂侧轴承为自由端，齿轮箱侧为固定端，采用两点支撑布置形式。
浅谈风机发电机轴承损坏原因及预防措施
浅谈风机发电机轴承损坏原因及预防措施发表时间：2019-04-22T17:26:19.823Z 来源：《电力设备》2018年第31期作者：慕宏[导读] 摘要：发电机轴承是发电机的重要组成部分，双馈发电机组随着运行时间的增长，轴承失效问题不断增多，本文简单讨论了发电机轴承损坏的原因，制定了一些预防措施，通过制定合理日常运行维护方案，有效地延长轴承的使用寿命。
（鲁能新能源（集团）有限公司陕西分公司陕西省西安市 710000）摘要：发电机轴承是发电机的重要组成部分，双馈发电机组随着运行时间的增长，轴承失效问题不断增多，本文简单讨论了发电机轴承损坏的原因，制定了一些预防措施，通过制定合理日常运行维护方案，有效地延长轴承的使用寿命。
关键词：轴承；失效；预防 Abstract：The bearing of generator is an important part of generator. With the increase of operation time, the problem of bearing failure is increasing. This paper simply discusses the cause of the damage of generator bearing, and makes some preventive measures. The service life of bearing can be effectively extended by making reasonable daily operation and maintenance plan. Key words: pillow damage prevent 0.引言目前风电行业内使用的发电机有双馈异步发电机、鼠笼异步发电机、高速永磁发电机、中速永磁发电机、低速永磁发电机、高速电励磁发电机与低速电励磁发电机等。
风力发电机主轴轴承失效分析
风力发电机主轴轴承失效分析摘要：近年来，随着我国整体经济建设的快速发展，人们生活水平和生活质量的不断提高，使得我国对于能源的需求越来越大。
我国风电行业比较严重和普遍存在的问题是大型双馈型风力发电机主轴轴承的磨损，已成为风力发电机组研发和重点排除的故障。
关键词：风力发电机；主轴轴承；失效分析引言：时代的进步，科技的发展使我国各行业发展非常迅速，推动我国提前进入现代化发展阶段。
风力发电机组中主轴连接轮毂和齿轮箱，是低速重载轴承，可靠性方面要求较高，也极易出现故障。
为了解决故障多发现象，需要系统的对现场轴承运转状况及失效形式进行分析和研究。
1以双馈异步低温型风电机组为例进行说明以某风电场为例，安装了100套1.5MW双馈异步低温型风电机组，其单机容量为1.5MW，总装机容量为15万kW。
2风电轴承常见问题分析目前问题概况：从风机轴承运行情况来看，各类轴承在运行过程中的问题集中体现在：过载、疲劳导致保持架、内外圈出现断裂或剥落现象；润滑性能不好、游隙不合理导致的滚动体、滚道，出现磨损、擦伤现象；过热导致轴承游隙过小，出现咬死现象；保护、维护不当，导致锈蚀、磕碰等现象，图一。
图一3主轴轴承在正常情况下失效的主要原因1）兆瓦级风力发电机的主轴轴承用的是双列调心滚子轴承，它必须承受轴向和径向的载荷，所以出现故障次数也比较多。
这是因为具有较大的间隙的双列调心滚子轴承，上风向侧的轴承承受较小的载荷，而下风向轴承要承受很多径向载荷和轴向力，这导致滚子过度滑动，如果润滑不良会导致材料腐蚀并剥落，使座圈，滚子和保持架受力不均出现变形的情况，导致座圈和轴承座之间出现不协调，引起常见故障，如位移和卡住。
2）在设计新的传动系统时，很少使用调心轴承作为主轴轴承。
一般建议使用圆锥滚子轴承，其有很强的径向和轴向承载力，通过预紧可以均匀地加载滚轮，滚轮不易滑动摩擦。
然而，在装置过程，由于安装精度和技术要求，轴承间隙如果调整不当会导致半干滚动摩擦，就会导致轴承失效。
风电机组主轴轴承故障的分析与预测
风电机组主轴轴承故障的分析与预测文|凌永志，鲁纳纳，孙启涛，银磊随着风电技术的快速发展，陆上大兆瓦、低风速机型的不断涌现，海上大兆瓦、紧凑型机组的研发与投产也取得实质性的进展，但愈来愈复杂的风电机组结构使得故障率也逐渐提高，因此，设备和系统的维护及检修技术显得极为重要。
主轴轴承作为发电机组传动系统的关键部件，由于受到自然风的影响，承受着巨大的随机冲击力，因而，频繁发生多种类型的故障。
主轴轴承一旦出现故障，若不能及时维护，轻则迫使机组停机，必须更换昂贵组件；重则损毁整个机组，造成巨大损失。
因此，开展风电机组主轴轴承的故障分析工作显得尤为重要。
有学者采用支持向量机方法建模，挖掘出主轴轴承存在磨损的潜在故障，但结合风速基于功率异常的分析方法针对性不够，不能将故障定位到具体部件。
此外，该方法对现有的数据及风电机组指标利用不够，易造成误报。
随机森林不仅对噪声和异常值具备较好的容忍度，而且训练速度较快，不易出现过拟合，目前已在各种分类及预测问题中得到广泛应用。
现今，XGBoost集成学习算法也备受青睐，主要应用于特征选择、状态预测以及故障诊断等领域，并取得相对显著的成果。
将随机森林与XGBoost算法相结合，可以在一定程度上提高分类准确率，但随机森林不能很好地处理非平衡数据，预测效果也需加入多指标评估。
因此，本文引入SMOTE采样方法来改进随机森林算法处理非平衡数据时的不足，用改进后的随机森林和专家经验结合的方法进行特征选择，并加入皮尔逊相关性系数，确保输入变量能够表征主轴轴承状态，最后进行XGBoost分类模型训练。
仿真结果表明：所提方法具有较高的准确性及稳定性，而且可以实现提前一周预测主轴轴承故障。
理论分析一、随机森林的相关原理随机森林利用Bootstrap方法从原始N个训练样本集中有放回地抽取n（n≤N）个样本，并且重复K次，建立K 个决策树。
决策树节点分裂的方法为，先从M个属性中随机抽取m个属性（一般取不大于log2 M+1的最大正整数），再从m个属性中选出最优属性作为分裂属性。
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浅谈风力发电机主轴轴承失效分析及解决办法风力发电机主轴轴承是风能转换装置中的重要组成部分，其正常运转
与否直接影响风力发电机的性能和寿命。
然而，在运行过程中，由于各种
原因，风力发电机主轴轴承存在失效的风险。
本文将从失效原因、失效分
析及解决办法等方面进行论述。
首先，风力发电机主轴轴承失效原因多种多样，主要包括以下几方面：
1.过载与负荷不均匀：由于发电机长期工作在高速旋转状态下，风力
过大或过小都会导致主轴轴承受到不同程度的负载，使其过载或负荷不均匀，从而引起失效。
2.润滑不良：风力发电机主轴轴承工作环境恶劣，尘埃多，容易导致
润滑油污染，进而引发润滑不良，造成主轴轴承失效。
3.轴承偏心和振动：由于安装和使用不当，风力发电机主轴轴承可能
出现偏心磨损，同时，振动也会在一定程度上加剧轴承失效。
常见的轴承失效形式主要包括以下几种：
1.疲劳失效：轴承长期在复杂动载荷下工作，容易导致疲劳失效，主
要表现为轴承表面的磨损和龟裂。
2.磨损失效：因为润滑不良、杂质进入轴承等原因，主轴轴承可能出
现磨损失效，主要表现为表面磨损、脱落和腐蚀等现象。
3.弯曲失效：过载或负荷不均匀都会导致主轴弯曲变形，造成主轴轴
承失效。
为了解决风力发电机主轴轴承失效问题
1.加强检查和维护：定期对风力发电机主轴轴承进行检查，确保其润
滑状态良好，及时更换磨损严重的轴承。
2.提高轴承负荷承载能力：采用高强度材料制造轴承，增加轴承的负
荷承载能力以及寿命。
3.减小振动幅度：通过优化设计和加强安装质量，降低风力发电机的
振动幅度，减少对主轴轴承的影响。
4.加强润滑管理：严格控制风力发电机主轴轴承的润滑油品质和污染
控制，确保轴承良好润滑，减少摩擦磨损。
总之，风力发电机主轴轴承的失效对风力发电机的性能和寿命具有重
要影响。
通过加强检查和维护、提高轴承负荷承载能力、减小振动幅度、
加强润滑管理等措施，可以有效预防和解决风力发电机主轴轴承失效问题，提高风力发电机的可靠性和经济性。