风电转盘轴承加速寿命试验研究_孟瑞

第12期2013年12月

组合机床与自动化加工技术

Modular Machine Tool ＆Automatic Manufacturing Technique

No．12Dec．2013

文章编号：1001－2265（2013）12－0083－03

收稿日期：2013－03－25；修回日期：2013－04－24

*基金项目：国家科技支撑计划“2兆瓦以上风电装备系列轴承关键技术研究与应用”（2011BAF09B02）。

作者简介：孟瑞（1989—），男，江苏连云港人，南京工业大学硕士研究生，主要研究方向为风电转盘轴承实验方法，

（E －mail ）872769191@qq．com 风电转盘轴承加速寿命试验研究

*

孟

瑞1，陈

捷1

，王

华1，高学海

2

（1．南京工业大学机械与动力工程学院，南京210009；2．上海欧际柯特回转支承有限公司，上海

201906）

摘要：风电转盘轴承是风机的关键部件，一旦出现故障将带来巨大的经济损失，风机机组要求配套轴承至少有20年使用寿命及可靠性，然而在实际试验过程中不可能完全按照风机设计时的工况载荷试验，因此可采用加速寿命试验的方法进行试验以缩短试验时间。文章介绍了加速寿命试验的基本理论，结合已有的转盘轴承试验及滚动轴承加速寿命试验方法，分析风电转盘轴承加速寿命试验可

能存在的问题，

并提出相应的解决方法，指出风电转盘轴承加速寿命试验的意义。关键词：转盘轴承；加速寿命试验；小样本中图分类号：TH133．3；TG65文献标识码：A

Ｒesearch on Accelerated Fatigue Life Test of Slewing Bearings Used in Wind Turbines

MENG Ｒui 1，CHEN Jie 1，WANG Hua 1，GAO Xue -Hai 2

（1．School of Mechanical Engineering ，Nanjing University of Technology ，Nanjing 210009，China ；2．Shanghai OujiKete Slewing Bearing Co．，Ltd．Shanghai 201906，China ）

Abstract ：Slewing bearings are the key components of wind turbines．Once the failure will bring huge eco-nomic losses．Slewing bearings in wind turbines are always required to service more than 20years．It is im-possible to test slewing bearings according to load conditions．So ALT is the best choice for slewing bearings test to short test time．The paper introduces the basic theory of ALT．Learn the existing slewing bearings test and rolling bearings accelerated life test method．The solution is proposed based on analysis of the problems which may appear in the process of accelerated life test for slewing bearings．The significance of slewing bearings accelerated life is pointed out．

Key words ：slewing bearing ；accelerated life test ；small sample

0引言

转盘轴承应用于风力发电机偏航和变桨部位。变

桨轴承将桨叶和轮毂结合在一起，

根据风向，调整桨叶迎风角度达到最佳状态，偏航轴承安装于塔筒顶端、机仓底部，承载风力发电机主传动系统的全部质量，用于

准确适时地调整风电的迎风方向［1］

。风力发电机工作

环境非常恶劣，

不仅要承受冲击载荷和倾覆力矩，而且风场一般都在偏远地区，风机的运输、吊装十分困难，

一旦轴承发生故障，维修费用十分昂贵［1］

。风机机组要求配套轴承至少要有20年使用寿命及可靠性，如果采用常规的寿命试验方法，难以在可行的时间和经费内完成，因此可采用加速寿命试验方法进行试验。

1加速寿命的基本理论

1957年Levenbach ［2］发表的“电容器的加速寿命

试验”

论文被认为是关于加速寿命试验方法的第一篇论文。美罗姆航展中心1967年首次给出了加速寿命

试验的统一定义［3］

：加速寿命试验是在进行合理工程及统计假设的基础上，利用与物理失效规律相关的统计模型对超出正常应力水平的加速环境下获得的可靠性信息进行转换，得到试件在额定应力水平下可靠性特征的可复现的数值估计的一种试验方法。加速寿命试验是在不改变产品失效机理的前提下，采用加大应

力的方法对试样进行寿命试验，

提高试验效率，降低试验成本，从而为一些高成本，长寿命的产品进行寿命试验提供了理论依据。

1．1加速寿命试验的分类

按照应力施加方式的不同，加速寿命试验通常分为三类：恒定应力加速寿命试验、步进应力加速寿命试

验、

序进应力加速寿命试验［4］

。图1为3种常见的加