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。由电机发电。如图2

目前风机的主流结构都是带齿轮箱的异步发电机，风电能力1.0－2.0MW。但是还有另外一种结构是不带齿轮箱的同步发电机。表1是大型风机常见配置形式。

表1，大型风机常见配置形式

2.1风机主轴轴承

主轴轴承的安装部位非常重要，风力通过转子施加在轴承上，并将转动力矩传输到齿轮箱。风机主轴轴承现在主要采用调心滚子轴承，因其具有优良的自动调心功能和承载能力。图3是主轴用调心滚子轴承的三维图。表2是主轴轴承应用实例

图 2 风机结构

图3 风机主轴轴承（调心滚子轴承）

表2 主轴轴承的应用

SRB：调心滚子轴承CRB：圆柱滚子轴承

2-row TRB：双列圆锥滚子轴承TRB：单列圆锥滚子轴承

2.3齿轮箱轴承

齿轮箱轴承包括支架，行星齿轮，低速轴，中间轴和高速轴。图8是齿轮箱的常规结构（1级行星轮＋2级平行轮）。表3是轴承类型，近年来，从减轻重量的角度出发，采用了带有2级行星齿轮或复合型齿轮的同步发电机和齿轮箱。图4是齿轮箱结构图。表3是齿轮箱轴承类型。

表3 齿轮箱轴承类型

CRB：圆柱滚子轴承

TRB：单列圆锥滚子轴承

SRB：调心滚子轴承

BB：单列深沟球轴承

2-row TRB：双列圆锥滚子轴承

由于齿轮箱轴承采用的是循环润滑系统，轴承润滑油同时要润滑齿轮，润滑油中夹带的磨削碎屑会污染润滑油，缩短轴承寿命。JETKT开发的KE轴承（图5），具有优异的抗压刻能力，因为提高了滚动表面硬度并优化了残留奥氏体含量。即使在污染润滑油中滚动表面硬度大大提高。

图4 齿轮箱结构图5 行星齿轮的三维图形

2.4 发电机轴承

随着风力发电机应用日益广泛，要求轴承必须提高可靠性，发电设备中的滚动轴承经常受到电蚀危害(轴承转动时内部如有电流通过时，会通过轴承表面和滚动接触区上极薄油膜层放电产生电火花)，是轴承失效的重要原因。为避免电蚀，JTEKT开发了混合陶瓷轴承，具有优良的绝缘性能，大大提高风机可靠性。