2风力发电机组偏航轴承介绍
风力发电机组机械传动问题解答
1.风力发电机组的机械传动由哪两大部分组成?请说出它们的主要功能。
答:风力发电机组的机械传动由主传动系统和辅助传动系统两大部分组成。
主传动系统的功能是将风轮的转速提高至发电机所需的转速并将风轮吸收的机械能传递给发电机。
辅助传动系统主要有偏航传动系统和变桨距传动系统。
偏航传动装置采用电机或液压马达驱动,通过齿轮减速器带动机舱回转,保持其迎风位置并被制动器可靠定位。
而在电缆扭转达到设定限度时使机舱反向转动实现解缆。
变桨距传动装置是利用电机减速器带动齿轮副或利用伺服油缸推动连杆机构使叶片转动,以便改变其螺距从而控制电机输入转速。
2.主传动增速箱有那些主要特点?答:1)速比恒定不变,传动平稳;2)齿轮副中心距具有可分离性(传动中心距即使有变化,传动比仍保持不变);3)速比范围大;4)传递功率范围广,最大可达5万kW;5)传动效率高,单级传动可达99%;6)结构紧凑,可靠;7)切齿刀具易于制造,互换性好。
3.行星齿轮机构中常使用什么方法让构件在运转过程中受载均匀?答:通常利用行星机构的行星架、行星轮、内齿圈和太阳轮等构件中的一个构件浮动的方式,来实现机构均载。
例如利用太阳轮浮动实现均载。
4.刚性联轴器和弹性联轴器在主传动系统中应用在什么部位?两者的主要区别是什么?答:在齿轮箱低速端使用刚性联轴器,在高速端使用弹性联轴器。
刚性联轴器将两个半轴直接联接成一体,对被联接的两轴间相对位移没有补偿作用,要求对中性较好。
而弹性联轴器对所联接的两轴的相对偏移有一定的补偿能力,同时具有缓冲减振作用。
5.简述偏航系统的主要组成部分及其作用。
答:1)偏航轴承:支撑机舱,与偏航减速器一起实现机舱的迎风转动。
2)偏航减速器:接受主机控制器的指令驱动偏航运动。
3)制动器:偏航过程中起阻尼作用,保持回转平稳;偏航结束后起制动作用,使机舱可靠定位。
4)风向传感器:控制机舱方位,适时发出偏航信号。
5)电缆缠绕传感器:在扭缆达到极限时发出解缆信号。
风电轴承常识
风力发电机用轴承大致可以分为三类，即：偏航轴承、变桨轴承、传动系统轴承(主轴和变速箱轴承)。
偏航轴承安装在塔架与座舱的连接部，变桨轴承安装在每个叶片的根部与轮毂连接部位。
每台风力发电机设备用一套偏航轴承和三套变桨轴承。
偏航、变桨轴承套圈的材料选用42CrMo，热处理采用整体调质处理，调质后硬度为229HB—269HB，滚道部位采用表面淬火，淬火硬度为55HRC-62HRC。
由于风力发电机偏航、变桨轴承的受力情况复杂，而且轴承承受的冲击和振动比较大，因此，要求轴承既能承受冲击，又能承受较大载荷。
风力发电机主机寿命要求20年，轴承安装的成本较大，因此要求偏航、变桨轴承寿命也要达到20年。
这样风力发电机轴承套圈基体硬度为229HB-269HB，能够承受冲击而不发生塑性变形，同时滚道部分表面淬火硬度达到55HRC-62HRC，可增加接触疲劳寿命，从而保证风力发电机轴承长寿命的使用要求。
风电轴承的类型和技术要求
5风电轴承的类型和技术要求5 . 1偏航变桨轴承5 . 1 . 1轴承类型单排四点接触球转盘轴承、双排四点接触球转盘轴承。
此类轴承具有运转灵活,且能够承受较大的轴向力和倾覆力矩等优点。
5 . 1 . 2技术要求(1)套圈采用符合G B /T3077 - 1999规定的合金结构钢42Cr Mo经调质或正火处理,亦可采用性能相当或更优的其他材料。
钢球采用符合G B /T18254 - 2002规定的GCr15或GCr15Si Mn轴承钢,亦可采用性能相当或更优的其他材料。
(2)热处理:套圈调质后的硬度,齿轮齿面的淬火硬度,滚道表面淬火硬度、有效硬化层深度应符合JB /T10705 - 2007 《滚动轴承风力发电机轴承》标准的要求。
钢球热处理质量应符合JB /T1255 - 2001的规定。
(3)套圈低温冲击功, - 20 ℃Akv不小于27 J。
(4)采用小游隙和负游隙,以减小冲击振动,提高承载能力,并在振动的情况下减小轴承的微动磨损。
偏航轴承的轴向游隙规定为0～50μm,变桨轴承的轴向游隙不应大于0。
(5)采用符合HG/T2811 - 1996标准规定的丁腈橡胶,也可采用性能相当或更优的其他材料制造的密封圈进行密封。
(6)套圈应按G B /T7736 - 2001标准中的I级要求进行探伤。
(7)除滚道和齿轮部分外,其他表面应按G B /T9793和JB /T8427 - 1996的规定进行热喷涂防腐处理,也可采用满足其性能要求的其他防腐方法。
(8)启动摩擦力矩按用户要求。
(9)轴承零件不应有白点、夹杂,零件表面不应有裂纹、锈蚀、烧伤、磕碰和软点等缺陷。
5 . 2传动系统轴承5 . 2 . 1轴承类型(1)主轴轴承:调心滚子轴承,亦有采用大锥角双列圆锥滚子轴承。
(2)发电机轴承:深沟球轴承、圆柱滚子轴承。
(3)增速器轴承:深沟球轴承、圆柱滚子轴承、满滚子圆柱滚子轴承、双列圆锥滚子轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、四点接触球轴承。
浅谈风力发电机专用的轴承
精心整理
浅谈风力发电机专用的轴承
风力发电机常年在野外工作，工况条件比较恶劣，温度、湿度和轴承载荷变化很大，风速最高可达23m/s，有冲击载荷，因此要求轴承有良好的密封性能和润滑性能、耐冲击、长寿命和高可靠性，发电机在2-3级风时就要启动，并能跟随风向变化，所以轴承结构需要进行特殊设计以保证低摩擦、高灵敏度，大型偏航轴承要求外圈带齿，因此轴承设计、材料、制造、润滑及密封都要进行专门设计。
1.风机轴承技术要点分析
1.4发电机轴承
发电机轴承采用圆柱滚子轴承和深沟球轴承。
通过对这两种轴承的结构设计、加工工艺方法改进、生产过程清洁度控制及相关组件的优选来降轴承振动的噪声，使轴承具有良好的低噪声性能。
1.5轴承装机试验技术研究
精心整理
轴承安装后的实际性能不仅与轴承自身性能有关，而且还与轴承的具体安装使用条件密切相关，因此，要对轴承安装时的配合形式、安装中心的对中性进行研究，使轴承在实际使用中能够得到较好的工作性能。
2.风机轴承技术现状
目前，国内开发生产的风机轴承主要是变速器轴承和电机轴承，但性能和寿命还达不到要求。
因此，90%左右的变速器轴承和电机轴承仍然依赖进口。
偏航轴承总成和风叶主轴轴承总成还在研制之中，国内除洛轴、瓦轴等大型国有企业有少量试制外，很少有厂家生产，基本属国内空白。
风电机组变桨、偏航轴承使用手册
282 367 448 554 653 896 1043 1177 1405 1622 1887 2138 2441
5.变桨、偏航轴承的安装 a.变桨、偏航轴承的软带 变桨、偏航轴承因为采用表面淬火技术和装配的需要，在变桨、偏航轴承 的沟道上会留有不淬火区间，此区间的沟道硬度明显低于淬火沟道，不具备承受 大载荷的能力，称为变桨、偏航轴承的软带，用字母‘S’表示，在软带对应位 置的两端面用油漆和钢印标识；如（图九）所示；如风电机组生产商另有要求， 可在供货技术协议中另行规定。 用来装配钢球的工艺孔也不具备承受大载荷的能 力，安装时，装球孔位置也应按软带对待。如（图十）所示 软带：用字母‘S’表示，在软带对应位置的最小最小螺纹啮合深度取决于连接结构的抗拉强度 表八 最小螺纹啮合深度表 最小螺纹啮合深度 Le 紧固等级 10.9/8 级 500 至 700 700 至 900 超过 900 基座材料抗拉强度必须 大于 500 ( N / mm2 )。 图八所示 ds：螺栓直径 lk ：铆长
84.2 110.1 134.4 166.2 195.9 268.8 312.9 353.1 421.5 486.6 566.1 641.4 732.3
225.6 293.6 358.4 444.2 522.4 716.8 834.4 941.6 1124 1297.6 1509.6 1710.4 1952.8
图四
4
δ p :平面度偏差。
最大 δ p =平面度 最大偏差值。 U：周长 平面度最大偏差值 δ p 在 圆周方向上180范围只允 许出现一次，整个圆周面 的平面度偏差数值接近正 弦曲线分布。如（图五） 所示
图五 平面度偏差 δ p 不大于表二的规定
b. 垂直度偏差 δ w
偏航变桨轴承
偏航变浆轴承的未来１、主轴轴承由于主轴轴承所承受的负荷非常大,而且轴较长,容易变形,因此要求轴承必须拥有良好的调心性能。
主轴轴承为调心滚子轴承结构采用轴承钢材料制造能够低速恒定运转。
同时优化的轴承内部结构参数设计和保持架的结构形式．使轴承具有良好的机械性能和极高的可靠性。
２、偏航轴承偏航轴承是风机追踪风向，调整迎风面的保证，转动范围360°．在90°范围上转动频率最高偏航轴承采用四点接触球轴承结构．滚道表面淬火方式确保轴承具有稳定的硬度和淬硬层,合理的齿面模数形状和硬度使轴承在工作中具有良好的耐磨性抗冲击性及较高的适用寿命。
轴承表面进行热喷涂防腐处理，具有良好的表面防腐蚀性能。
３、变桨轴承变桨轴承采用双排四点接触球轴承结构分为带内齿和无齿两种转动范围0-90°正常范围为0-25°。
具有高可靠性和较高的使用寿命。
◇轴承规格1. 需求量猛增20世纪90年代后半期开始，由于强调利用自然能源，减小二氧化碳排放造成的全球气候变暖日益受到关注。
风力发电需求量急剧上升。
最近，尤其在欧洲风能利用猛增，风力发电量逐年扩大（图1）。
图1 全球风电发展趋势（1990-2006现有发电能力，2007-2011预计发电能力）近来，风机的发电能力也不断提高，超过2MW的特大型风力发电机正在研制中。
风机主轴要求高承载能力的大型轴承。
为提高发电量，风机设计正朝着大型化发展。
2 006年每台风机的平均发电量是1995年的3.3倍。
风力发电机主轴轴承要承受因风速和风向变化引起的转速和载荷的大范围变化。
已开发出便携式高刚度特大型风机主轴轴承，外径超过1米。
但是，减小大型风机轴承的安装成本尤其重要。
因此要求风机轴承不仅具有高刚性，还必须轻便，便于安装。
风机轴承要求具有超过20年的高可靠性2. 风机的结构类型风机结构通常为：叶片接收风能，通过马达带动主轴，由齿轮箱传动加速转动以达到发电机（异步电机）发电要求的转速。
风力发电机轴承
风力发电机轴承八木壮一风力发电作为清洁型能源倍受关注，并迅速普及，NTN进行轴承的详细技术分析并开发各种新产品，努力提高风机轴承的可靠性和经济性。
本文就风机的结构和所用轴承的特点及选用时应注意的方面加以解说。
2002年，在世界范围内发电量大约为31000MW，比上一年增加27%。
在过去的几年里，作为对环境没有污染的最清洁的能源，无二氧化碳排放的风力发电系统，赢得了广泛的认可。
风力发电机的技术发展方向就是提高可靠性和经济效益同时降低经营成本。
就这种应用领域的特点而言，风力发电机上最重要的组件之一轴承，需要优化可靠性和经济效益的设计。
本文介绍风机轴承的特殊性能和优化风机轴承的设计方法。
1、前言全世界风力发电的发电量，2002年底约达到31000MW，比上一年度增加了27%。
风力发电作为没有二氧化碳排放且对环境影响最小的清洁型能源，近年来在全球迅速普及。
在风力发电方面，提高设备的可靠性和降低发电成本提高其经济性是主要课题。
支撑风力发电机的重要组件轴承，充分考虑使用环境，需要高可靠性和高经济性并存的最佳设计。
文章介绍轴承的最佳设计和风机用轴承。
2、风机的结构和轴承图1表示1~2MW风机的发电机舱。
在转子主轴、齿轮箱（增速机）、发电机、偏航齿轮箱（减速机）、还有偏航旋转座、叶片节矩旋转座、液压泵等许多部位都使用轴承。
3、轴承的使用条件转子主轴轴承，支撑叶片和转子，且把旋转扭矩传送到增速机。
由于风经常变化，所以作用于主轴轴承的负荷和转数变化很大。
在起动风速（为了发电必需的最小风速）以下时，转子主轴处于空转状态，低速轻负荷运转，而在起动风速以上的发电状态下，额定转数上升，负荷也达到平均值。
特别是突然刮风时，通过叶片、转子，主轴轴承要承载很大的负荷。
主轴轴承所承载的负荷和力矩 1如图2所示。
和主轴轴承一样齿轮箱轴承也要承载这样的负荷力矩和转数的变动。
在从轻负荷到突然刮风时的重负荷幅度较宽的负荷区域里运转，是风机轴承的一大特点。
偏航轴承技术概述
风电偏航轴承技术概述一、制造技术1.偏航轴承的加工制造流程为：锻件合锻热处理调质、锻件超声波探伤检测、轴承套圈细车加工、轴承套圈沟道感应淬火与回火、轴承套圈沟道探伤检测、轴承套圈精车加工、齿加工、齿面感应淬火与回火、轴承套圈孔加工、细磨轴承套圈端面、轴承套圈硬车沟道、轴承套圈沟道探伤检测、轴承套圈装前清洁、轴承套圈装前检测、轴承装配、轴承表面防腐、安装密封圈、涂油、包装、入库。
2.偏航轴承加工制造设备为：数控双柱立式车床、数控钻削加工中心、数控镗床、感应淬火机、井式回火炉、数控插齿机、德国利勃海尔高速铣床、数控铣齿机、数控滚齿机、数控立式磨床、计量式注脂泵。
二、检测与试验技术1.偏航轴承检测设备及量具为：超声波探伤机、裂纹检测机、便携式磁粉探伤机、表面粗糙度检测仪、孔心距测量仪、硬度计、超声波硬化层深度测量仪、力矩测量仪、涂层厚度测量仪、三坐标测量仪、红外线测温仪、外径千分尺、内径百分表、游标卡尺、球头管尺、螺纹塞规、深度卡尺、刀口尺、样板、千分表、百分表、压力表、磁力表架、塞尺、量块等。
2.偏航轴承试验机。
三、偏航轴承重要工序及关键控制项目1.重要工序为沟道及齿热处理工序、终加工工序、装配工序。
2.关键控制项目为沟道硬度、沟道硬化层深度、沟心距、沟位置、安装孔中心径、相邻安装孔心距、齿公法线长度变动量、密封圆台径粗糙度、基准面平面度、回转力矩、注脂量、涂层厚度。
四、偏航轴承工艺优化与技术创新1.对沟道热处理工艺进行优化，通过调整加热功率、淬火液浓度、匝比、感应器移动速度、保证沟道淬火加热温度，严格控制沟道硬度及沟道硬化层深度，减小热处理变形量、缩短软带宽度，保证沟道热处理质量。
2.对齿热处理工艺进行优化，采用均匀间隔齿淬火的方式，调整加热功率、淬火液浓度、匝比、感应器移动速度、保证齿淬火加热温度，减小齿热处理变形量、严格控制齿面硬度及齿硬化层深度，保证齿热处理质量。
3.对冷加工工艺进行优化，压缩了细车沟道余量、铣齿加工余量、细车端面余量，调整部分工序的加工顺序，统一了沟道热处理后精加工工序的找正基准。
风电轴承简介演示
03
风电轴承的材料与制造技术
轴承材料
高碳铬轴承钢
高碳铬轴承钢是一种常用的轴承 材料，具有优异的硬度、耐磨性 和抗疲劳性能，适用于承受重载
荷和高速运转的风电轴承。
渗碳钢
渗碳钢是一种通过表面渗碳处理 提高硬度和耐磨性的轴承材料， 常用于大型风电轴承，具有较长
的使用寿命。
不锈钢
不锈钢轴承材料具有良好的耐腐 蚀性能，适用于在潮湿、腐蚀等
随着环保意识的提高，风电轴承的制造过程需要 更加环保，符合可持续发展要求。采用环保材料 、减少能源消耗、降低废弃物排放等措施将成为 未来发展的重要考虑因素。
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尺寸精度检测：使用精密测量仪器对轴 承尺寸进行测量，确保产品尺寸符合标 准。
磁粉检测：通过磁粉吸附原理检测轴承 表面的裂纹、缺陷，提高表面缺陷的检 出率。
硬度检测：采用硬度计对轴承材料进行 硬度测试，确保材料满足性能要求。
05
风电轴承的应用与发展趋势
风电轴承的应用领域
风力发电机组
风电轴承在风力发电机组中发挥着至关 重要的作用。它们被应用于发电机的主 轴、齿轮箱、偏航系统以及变桨系统等 部位，支撑和转动关键部件，确保风力 发电机组的正常运转。
偏航轴承是风力发电机组的偏航系统中的重要组成部分，主要用于支撑风轮和机舱的旋转，使风轮始终球面球轴承或四点接触球轴承。这些轴承具有承受径向和轴向联合载荷的能力，以及良好的 抗倾覆力矩性能。同时，为了适应风力发电机组的恶劣工作环境，偏航轴承还需要具备优异的耐候性、耐腐蚀性 和密封性能。
02
风电轴承的类型与结构
主轴承
定义与作用
主轴承是风力发电机组中的核心部件，主要承受风轮的旋转力，确保机组稳定运 行。
风电机组偏航轴承故障原因浅析
风电机组偏航轴承故障原因浅析荆海城; 李东海【期刊名称】《《东北电力技术》》【年(卷),期】2019(040)006【总页数】5页(P19-23)【关键词】偏航轴承; 故障案例; 原因分析; 使用寿命; 定期维护【作者】荆海城; 李东海【作者单位】国家电投东北新能源发展有限公司辽宁沈阳 110180【正文语种】中文【中图分类】TM614偏航轴承是风力发电机组偏航系统中的重要部件，担负风机追踪风向进而调整迎风面的任务。
目前风力发电机组上使用的偏航轴承可分为滚动型和滑动型，从驱动方式上有内齿圈驱动和外齿圈驱动2种结构[1]。
本文对兆瓦级机组中外齿圈驱动的滚动式偏航轴承在运行中出现的故障进行研究，提出针对性的建议，延长偏航轴承的使用寿命，保证设备的安全运行。
1 偏航轴承故障案例1.1 机组概况东北某风电场1期工程共安装了33台单机容量为1.5 MW的风力发电机组，配套的偏航轴承是单排4点接触球转盘轴承。
轴承内圈、偏航刹车器与机舱底座通过螺栓连接固定，轴承外圈、偏航刹车盘与塔筒顶部的法兰通过螺栓连接固定，由3台固定在机舱座上的偏航电动机通过齿轮与偏航轴承外齿圈啮合(见图1)，驱动机舱偏航对风及解缆。
该风场2007年9月27日开工建设， 2012年12月完成质保验收。
图1 偏航轴承结构示意图1.2 偏航轴承故障描述2017年9月5日，27号风机报出偏航速度故障(偏航过载)，现场进行检查，具体情况如下。
a.偏航轴承机头中心线两侧45°范围内明显下沉，轴承内圈与机舱底座的连接螺栓端面紧贴偏航刹车盘，机尾侧各连接螺栓与刹车盘间隙正常值应为9±0.5 mm，实测值为6～7 mm。
偏航刹车盘磨损严重，表面有深浅不一的环形沟道(见图2)，轴承内圈与机舱座连接螺栓端部和刹车盘贴合并产生磨损(见图3)。
图2 偏航刹车盘表面磨损图3 磨损的机舱座连接螺栓b.偏航轴承内、外圈接合部位有溢出的黑色油污，捻搓有坚硬油泥结块，并且发现铁屑和隔球器颗粒。
风力发电偏航轴承发展综述
风力发电偏航轴承发展综述摘要：随着社会的发展，能源危机以及环境问题日益严重。
风能作为一种清洁可再生资源，越来越受到各国的重视[1]。
水平轴风力发电机组因转换率高，适宜做大型化发电机组而在世界范围得到广泛应用。
偏航系统对水平轴风力发电机组的风力利用率起到关键的作用，作为偏航系统的关键部件，偏航轴承的性能就更显得重要。
关键词：风；发电；偏航；轴承；专利自然界中风向是随时变化的，对于水平轴风力发电机组来说，风轮常常不能正对风向，即处于偏航运行状态，此时风轮效率较低，为了保证风机在运行过程中能够最大限度的捕捉风能，使风轮始终处于迎风状态，常常需要偏航系统来帮助风机自动对风。
此外，偏航系统还可以提供必要的锁紧力矩，以保障风力发电机组的安全运行。
根据对风方式的不同，偏航系统一般分为主动偏航系统和被动偏航系统，主动偏航指的是根据控制信号采用电力或液压拖动来带动整个风轮的转动；被动偏航指的是依靠风力通过相关结构完成对风动作，常见的有尾舵、舵轮和下风向自动对风等[1]。
目前大型兆瓦级风电机组多采用主动偏航系统，因此本文着重介绍主动偏航系统。
1 偏航轴承概况水平轴风力发电机组具有风能转换效率高的特点，因而成为了世界风电的主流机型。
偏航系统是水平轴风力发电机组必不可少的组成系统之一。
作为偏航系统的主要组成部分，偏航轴承除了起到对风作用以外，还承受风力发电机重量，并提供必要的锁紧力矩，以保证风力发电机的正常运转。
目前，国内开发生产的风机轴承主要是变速器轴承和电机轴承，但性能和寿命还达不到要求。
因此，90%左右的变速器轴承和电机轴承仍然依赖进口。
偏航轴承总成和风叶主轴轴承总成还在研制之中，国内除洛轴、瓦轴等大型国有企业有少量试制外，很少有厂家生产，在国内基本属于空白。
风机轴承开发研制中，存在的主要技术难点是实现长寿命所需的密封结构和润滑脂、特殊的滚道加工方法和热处理技术、特殊保持架设计和加工制造方法等。
国内目前的技术水平与国外先进水平相比存在较大差距，但近几年来我国的一些研究单位在这些方面已经取得了一些突破性的研究成果，这必将加速风机轴承国产化的进程。
涨知识丨读懂风电轴承
涨知识丨读懂风电轴承轴承属于风电机组的核心零部件。
风电轴承的范围涉及从叶片、主轴和偏航所用的轴承、到齿轮箱和发电机中所用的高速轴承。
风电轴承的主要特点1、使用环境恶劣；2、高修理成本；3、要求高寿命；风电轴承的分类风力发电机用轴承主要包括：偏航轴承、变桨轴承、主轴轴承、变速箱轴承、发电机轴承。
即：变桨轴承、偏航轴承、传动系统轴承(主轴和变速箱轴承)。
发电机轴承轴承类型：深沟球轴承、角接触轴承等。
工况特点：高转速（1000-1500rpm）、高温（90-120℃）重载。
对润滑脂的要求：优异的剪切安定性、良好的氧化安定性、良好的抗磨性能、优异的低温启动性能等。
主轴轴承轴承类型：圆锥滚子轴承、球面轴承等。
工况特点：低转速（＜25rpm）、宽温、重载且变化大、振动、高湿度。
对润滑脂的要求：优异的抗磨性能、良好的氧化安定性、优异的低温启动性能、良好的抗水淋性等。
变桨/偏航轴承轴承类型：四点接触球轴承等。
工况特点：停多于转、宽温、重载、振动、高湿度。
对润滑脂的要求：优异的防腐和抗微动磨损性能、优异的低温启动性能、良好的抗水淋性、良好的氧化安定性等。
每台风力发电机设备用偏航轴承（回转支承）1套，变桨轴承（回转支承）3套(部分兆瓦级以下的风力发电机为不行调桨叶，可不用变桨轴承)，发电机轴承（深沟球轴承、圆柱滚子轴承）3套主轴轴承（调心滚子轴承）2套，共计9套。
此外还有变速箱轴承，而变速箱有三种结构形式，第一种形式需装用轴承15套，其次种形式需装用轴承18套，第三种形式需装用轴承23套。
这样，风力发电机组轴承数量平均值为27套。
风力发电机用轴承的结构形式主要有四点接触球轴承、交叉滚子轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、深沟球轴承等。
偏航轴承安装在塔架与座舱的连接部，变桨轴承安装在每个叶片的根部与轮毂连接部位。
一些厂商生产的部分风电轴承品种风电轴承的生产工艺要求1、要掌握好锻造温度，不要晶粒粗大；2、要掌握好调制质工艺，保证其心部的调质组织，从而保证其力学性能；3、表面的中频淬火硬化层深度的掌握；4、避开表面产生微细裂纹。
风力发电机轴承
风力发电机专用轴承风力发电机用轴承大致可以分为三类，即：偏航轴承、变桨轴承、传动系统轴承(主轴和变速箱轴承)。
偏航轴承安装在塔架与座舱的连接部，变桨轴承安装在每个叶片的根部与轮毂连接部位。
每台风力发电机设备用一套偏航轴承和三套变桨轴承(部分兆瓦级以下的风力发电机为不可调桨叶，可不用变桨轴承)。
代号方法风力发电机偏航、变桨轴承代号方法采用了JB／T10471—2004中转盘轴承的代号方法，但是在风力发电机偏航、变桨轴承中出现了双排四点接触球式转盘轴承，而此结构轴承的代号在JB ／T10471—2004中没有规定，因此，在本标准中增加了双排四点接触球转盘轴承的代号。
风力发电机专用轴承由于单排四点接触球转盘轴承的结构型式代号用01表示，而结构型式代号02表示的是双排异径球转盘轴承结构，因此规定03表示双排四点接触球转盘轴承结构。
技术要求材料本标准规定偏航、变桨轴承套圈的材料选用42CrMo，热处理采用整体调质处理，调质后硬度为229HB—269HB，滚道部分采用表面淬火，淬火硬度为55HRC-62HRC。
由于风力发电机偏航、变桨轴承的受力情况复杂，而且轴承承受的冲击和振动比较大，因此，要求轴承既能承受冲击，又能承受较大载荷。
风力发电机主机寿命要求20年，轴承安装的成本较大，因此要求偏航、变桨轴承寿命也要达到20年。
这样轴承套圈基体硬度为229HB-269HB，能够承受冲击而不发生塑性变形，同时滚道部分表面淬火硬度达到55HRC-62HRC，可增加接触疲劳寿命，从而保证轴承长寿命的使用要求。
低温冲击功本标准对偏航、变桨转盘轴承套圈低温冲击功要求：—20℃Akv不小于27J，冷态下的Akv 值可与用户协商确定。
风力发电机可能工作在极寒冷的地区，环境温度低至—40吧左右，轴承的工作温度在—20~C左右，轴承在低温条件下必须能够承受大的冲击载荷，因此，要求轴承套圈的材料在调质处理后必须做低温冲击功试验，取轴承套圈上的一部分做成样件或者是与套圈同等性能和相同热处理条件下的样件，在—20~C环境下做冲击功试验。
风力发电机变桨轴承介绍
风力发电机变桨轴承介绍
风力发电机变桨轴承是用于风力发电机桨叶转动过程中的旋转部件之一。
变桨轴承的主要功能是支撑和承受桨叶的重量以及风力对桨叶的推力，同时能够使桨叶具有灵活转动的性能。
在风力发电机中，通常采用滚动轴承作为变桨轴承。
滚动轴承通过滚动球、滚动团或滚动体与内外圈相互配合滚动，从而减小了轴承与轴颈之间的摩擦，降低了转动阻力和能耗，提高了变桨轴承的工作效率。
变桨轴承的选择需要考虑以下几个方面：
1. 高负荷能力：桨叶在工作过程中，需要承受很大的风力推力和重力，因此变桨轴承需要具备足够的承载能力。
2. 高转速性能：风力发电机的桨叶在高风速时可能需要进行快速变桨，因此变桨轴承需要具备高转速性能，以确保桨叶的灵活转动。
3. 高耐久性和可靠性：由于风力发电机通常工作在恶劣的环境中，例如高温、高湿度、强风等条件下，因此变桨轴承需要具备高耐久性和可靠性，能够长时间稳定运行。
目前，市场上常用的变桨轴承包括球轴承、圆柱滚子轴承和角接触球轴承等。
随着技术的不断发展和创新，也出现了一些新型的变桨轴承，例如气体轴承和磁悬浮轴承，这些轴承具备更高的转速性能和较长的使用寿命。
同时，随着风力发电技术的进步，变桨轴承也在不断优化和改进，以适应更高效、更可靠的风力发电系统的需求。
风力发电机用轴承简述
我国１９９３年风电装机容量为１７．１ ＭＷ，１９９７ 年跃升至１６６．５ Ｍｗ，１９９８年增至２２６ Ｍｗ，２００１ 年为３４５ ＭＷ。２００３年我国风电装机容量仅有５６７ ＭＷ，年新增装机不足１００ ＭＷ…。２００４年是我 国风电发展的一个转折点，风电新增装机容量加 快，２００４—２００６年的同比增幅都超过１００％。 ２００６年我国总装机容量达到２ ５９９ ＭＷ，年新增 装机容量达到１ ３３４ ＭＷ，新增装机数大约是 ２００５年总装机容量的２．５倍。尽管近年我国风 电产业发展迅猛，但总体水平和世界风电行业的 发展仍有巨大差距¨ｏ。
在±３ ｌａ，ｍ以内，有效地满足了用户的要求。
参考文献： ［１］Ｃ，ＪＢ＇２６９Ａ一２０００，航空滚动轴承通用规范［ｓ］． ［２］彭兰．安置误差对轴承径向游隙测试的影响［Ｊ］．
轴承，２００３（１０）：４０－４３． 【３］周俊福，姚心仪．用回归分析法探讨单列向心球轴承
径向和轴向游晾的关系［Ｊ］．轴承，１９８３（２）：１３一
２０世纪踟年代以来，美国、欧洲、日本以及中 国都分别建设了大批风力发电场【６】。特别是近ｌＯ 年来，随着现代高新技术的发展以及各国能源和环 保意识的增强，世界风力发电技术取得了长足的发 展。据统计，１９９４年全球风力发电装机容量为 ３ ５００ ＭＷ，１９９８年为９ ０００ ＭＷ【ｌ Ｊ，２００２年底，世界 累计装机容量为３２ ０３７ ＭＷ，其中２００２年新安装 的容量为７ ２３１ ＭＷ【６Ｊ。２００３年风电装机德国１４ ６００ ＭＷ，美国６ ３７０ ＭＷ，西班牙６ ２００ ＭＷ，分别比 ２００１年增长了６６．８５％，５０％和８５．８％。截至２００６ 年年底，全球风电装机容量已达７４ ２２３ ＭＷ，比上 年增加１５ １９７ ＭＷ，增长２５．６％【２ｊ。２００７年世界 的安装总量达到８３ ３１９ ＭＷ【７ｊ。
变桨轴承和偏航轴承的差异
变桨轴承和偏航轴承的差异变桨轴承变桨轴承是用于风力发电用的，就是把叶片和电机组连接的轴承.其主要功能是随着风级数大小改变叶片的倾斜度。
使其匀速旋转不损伤汽轮电机。
1.5兆瓦的风机在超过7级的风变浆将带动叶片呈垂直状风机将停止工作。
偏航轴承偏航轴承是风电设备中主要的零部件，其性能与工况的好坏直接影响到与之相连的转动轴以及安装在转轴上的偏航系统装置乃至整个风电设备的性能。
据统计，在风电设备中，大约有20%的故障都是由于偏航轴承引起的。
对于提高偏航轴承的可靠性，提高风电设备的使用寿命，提高经济效益，保证风电设备的长期安全稳定运行，均有现实的意义。
轴承寿命是与制造、装配、使用密切相关的，偏航轴承早期的失效多与偏航系统配合部位的制造精度、安装质量、使用条件、外部异物侵入、电腐蚀及偏航系统突发故障等多方面因素有关，必须各个环节都要做好，才能使偏航轴承处于最佳的运转状态，从而延长轴承的寿命。
1.变桨轴承和偏航轴承外表的防腐处置对准偏航轴承的防腐需求咱们选用电弧喷涂长效防腐工艺.它是使用专用电弧喷涂设备将耐蚀金属（纯铝或锌）熔融、雾化、喷涂至工件外表构成金属电弧喷涂层；然后用渗透性强的耐蚀涂料对其关闭处置；构成电弧喷涂长效防腐复合涂层.其技能特点是：①防腐寿数长；可达20年以上，②涂层联系力高，③涂层质量好.该工艺道路：轴承内外圈半制品预备→预卫生→工件预保→喷砂→电弧喷涂→关闭处置；现分述如下.1）轴承内外圈半制品预备为了确保偏航轴承具有较高的外观质量；把防腐喷涂工序组织在所有机械加工之后；喷后的轴承零件在装置完工后直接入库；确保防腐层不会被擦伤.2）预卫生用有机溶剂进行除油处置；轴承半制品在机械加工后外表可以存在油污；为了确保喷涂质量有必要在喷涂前组织卫生工序.3）工件预保在喷砂和喷涂前经过专用的外表预保工装来完成对工件圆弧滚道、螺纹孔和不需喷涂的外表进行保.4）喷砂对轴承内外圈外表进行粗化处置；添加涂层与工件之间的接触面；使工件外表愈加活化；进步涂层联系强度.5）电弧喷涂电弧喷涂（纯铝或锌）设备首要包含直流电源、喷涂枪、空气压缩机及空气过滤器等；首要操控电弧电压、电流、送丝速度、压缩空气压力、喷涂间隔等参数.6）关闭处置因为喷涂后的涂层存在孔隙；因而有必要进行关闭处置；添加抗腐蚀才能.偏航轴承在喷涂和装置后其首要显露加工外表有齿轮外表、装置螺纹外表和圆弧滚道面.前两种在装置后涂以防锈油；后一种在装置时涂上润滑油脂；制品内包装用塑料薄膜关闭环绕；外层用塑料编织带进行防护环绕；可以满意防锈需求.2阻尼力矩2.1变桨轴承和偏航轴承构成机理的不一样偏航轴承装置后阻尼力矩有两个来历：一是滚道有些的冲突阻力；二是密封条与密封面的冲突阻力.其间后者在加工条件一样的情况下通常是常数；因而偏航轴承装置后阻尼力矩的巨细则首要取决于前者.滚道有些在反转时发生的冲突阻力矩首要取决于轴承空隙的巨细.偏航轴承需求零空隙或负空隙；负空隙的多少由装置后的冲突阻尼力矩来决议.因而说装置后的冲突阻尼力矩巨细基本上取决于偏航轴承的装置空隙值；而此值的构成又首要取决于：滚道淬火前的精车尺度、滚道面淬火、滚道淬火后的磨削尺度和翻滚体的尺度选配四个环节.风电轴承（偏航轴承、变桨轴承）的受力情况复杂；并且轴承接受的冲击和振荡比较大；因而；需求轴承既能接受冲击；又能接受较大载荷.风力发电机主机寿数需求20年；轴承装置的本钱较大；因而需求偏航、变桨轴承寿数也要到达20年.风力发电机可以作业在极冰冷的区域；环境温度低至-400c左右；轴承的作业温度在-200C左右；轴承在低温条件下有必要可以接受大的冲击载荷.偏航、变桨轴承在游隙方面有特别的需求.相对于偏航轴承；变桨轴承的冲击载荷比较大；风吹到叶片上轰动也大；所以需求变桨轴承的游隙应为零游隙或许略微的负游隙值；这样在轰动的情况下可减小轴承的微动磨损.偏航轴承需求为小游隙值.风力发电机设备在野外作业；并且偏航、变桨轴承的一有些是暴露在外面的；会遭到大气污染；高湿度的环境也会腐蚀轴承基体；因而；暴露在外面的偏航和变桨轴承的部位需求进行外表防腐处置.文章来源：搜轴网。
风电轴承简介介绍
05
风电轴承的未来展望与前景
风电轴承的未来展望与前景
• 风电轴承是风力发电机组中的关键部件，负责支撑和固定风 轮，并确保其与电机之间的顺畅旋转。随着风电产业的发展 ，风电轴承的需求也在不断增加。
06
风电轴承的案例分析与实践经验分 享
案例一：某知名风电企业轴承应用案例分析
轴承型号
某知名风电企业成功应用了一种具有高承载 能力和低摩擦系数的特殊轴承型号。
风电轴承广泛应用于风力发电领域， 如陆上风电和海上风电。
在风力发电机组中，风电轴承起着关 键的支撑和传动作用，对于提高机组 效率和可靠性具有重要意义。
02
风电轴承的结构与特点
风电轴承的结构与特点
• 风电轴承是风力发电机组中的重要组成部分，主要起到支撑和固定风轮的作用。随着风电产业的发展，风电 轴承的技术和性能也得到了不断的提升和优化。
02
风电轴承根据其功能和位置可分 为多种类型，如主轴承、齿轮箱 轴承、发电机轴承等。
风电轴承的种类
01
02
03
主轴承
连接风轮机叶片和齿轮箱 ，承受风力载荷和扭矩载 荷。
齿轮箱轴承
连接齿轮箱各个轴段，承 受高转速和高扭矩载荷。
发电机轴承
连接发电机和齿轮箱，承 受高转速载荷和电磁载荷 。
风电轴承的应用场景
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2风力发电机组偏航轴承
二 、风力发电机组的轴承
华锐机组中的偏航系统侧面轴承
Vestas机组中yaw claw的形状结构
二 、风力发电机组的轴承
径向滑动板 滑动盘
顶部圆盘 滑板
导向板
碟形弹簧
调节螺栓
二 、风力发电机组的轴承
减速器轴承（滚动轴承和滑动轴承）
尾声：
本课程就讲到这里，如果有什么问题， 欢迎大家踊跃的提出来，我们共同探讨。
二 、风力发电机组的轴承
直驱发电机轴承（湘电5MW机组）
二 、风力发电机组的轴承
偏航轴承（滚动轴承结构）
金风、明阳、联合动力、
东汽、湘电的风力发电机
组的偏航部分采用回转支 承。回转支承能同时承受
轴向力、径向力和倾翻力
矩。
二 、风力发电机组的轴承
二 、风力发电机组的轴承
二 、风力发电机组的轴承
偏航轴承（滑动轴承结构）
偏航驱动装置 华锐、GE、 Vestas、
பைடு நூலகம்
侧面轴承
滑垫保 持装置
Gamesa、
Suzlon的风 力发电机组
的偏航部分
采用滑动轴 承的结构。
偏航大齿圈
二 、风力发电机组的轴承
二 、风力发电机组的轴承
二 、风力发电机组的轴承 二 、风力发电机组的
轴承
大齿圈 主机架 滑垫保 持装置 侧面轴承 锁紧螺母 调整螺栓
同时也希望各位在各自的工作岗位上能 像雄鹰一样自由的翱翔。
谢 谢 大 家！
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偏航驱动装置 华锐、GE、 Vestas、
侧面轴承
滑垫保 持装置
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Suzlon的风 力发电机组
的偏航部分
采用滑动轴 承的结构。
偏航大齿圈
二 、风力发电机组的轴承
二 、风力发电机组的轴承
二 、风力发电机组的轴承 二 、风力发电机组的
轴承
大齿圈 主机架 滑垫保 持装置 侧面轴承 锁紧螺母 调整螺栓
二 、风力发电机组的轴承
华锐机组中的偏航系统侧面轴承
Vestas机组中yaw claw的形状结构
二 、风力发电机组的轴承
径向滑动板 滑动盘
顶部圆盘 滑板
导向板
碟形弹簧
调节螺栓
二 、风力发电机组的轴承
减速器轴承（滚动轴承和滑动轴承）
尾声：
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同时也希望各位在各自的工作岗位上能 像雄鹰一样自由的翱翔。
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二 、风力发电机组的轴承
直驱发电机轴承（湘电5MW机组）
二 、风力发电机组的轴承
偏航轴承（滚动轴承结构）
金风、明阳、联合动力、
东汽、湘电的风力发电机
组的偏航部分采用回转支 承。回转支承能同时承受
轴向力、径向力和倾翻力
矩。
二 、风力发电机组的轴承
二 、风力发电机组的轴承
二 、风力发电机组的轴承