风力发电机主轴轴承密封失效解决方法
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。
风机偏航轴承密封圈老化原因及处理方法综述
风机偏航轴承密封圈老化原因及处理方法综述在风机运行中,偏航轴承起到重要的支撑和密封作用。
然而,由于长时间的运行和外界环境的影响,轴承密封圈会出现老化现象,进而导致风机性能下降甚至故障。
本文将综述风机偏航轴承密封圈老化的主要原因,并提出相应的处理方法。
一、原因分析1. 温度和湿度风机工作环境中的高温和高湿度会加速密封圈老化。
长期暴露在高温环境下,密封圈材料容易发生硬化、变脆,导致密封圈失去原有的弹性和密封性能。
2. 材料质量一些低品质的密封圈材料容易受到化学物质的侵蚀,如油污、酸碱等,导致老化。
此外,一些不合适的添加剂也会影响密封圈的性能,使其更容易老化。
3. 摩擦和磨损由于风机长期工作,偏航轴承处于不断旋转的状态,密封圈会受到轮毂和轴承之间的摩擦和磨损。
这种摩擦会导致密封圈材料变形、断裂,进而失去密封性能。
二、处理方法1. 定期检查和更换为了避免密封圈老化导致的故障,应定期检查密封圈的状态,并根据实际情况及时更换。
检查时应注意观察密封圈表面是否出现裂纹、变硬等老化现象,及时采取措施进行更换。
2. 注意环境和温湿度控制为了延长密封圈的使用寿命,需要合理控制风机工作环境的温湿度。
可以采取降温、降湿等方法,避免高温和高湿度环境对密封圈的损害。
此外,对于特定的工作环境,可以选择性能更好、抗老化能力更强的密封圈材料。
3. 摩擦和磨损的控制为了避免密封圈受到摩擦和磨损,可以采取合适的润滑措施,如在密封圈表面涂抹润滑剂,来降低与轮毂和轴承的摩擦程度。
此外,定期清洗和润滑轮毂和轴承,可以减少摩擦产生的颗粒对密封圈的损害。
4. 密封圈材料的选择在选择密封圈材料时,应优先考虑具有抗老化能力的材料。
合理的材料选择能够减少老化率,延长密封圈的使用寿命。
三、结论通过对风机偏航轴承密封圈老化原因及处理方法的综述可以发现,密封圈的老化主要与温度和湿度、材料质量、摩擦和磨损等因素有关。
针对这些原因,我们可以采取定期检查和更换、环境和温湿度控制、摩擦和磨损的控制以及合理的材料选择等处理方法,来延长密封圈的使用寿命,保证风机的正常运行。
风机偏航轴承密封圈老化后的维修流程规范
风机偏航轴承密封圈老化后的维修流程规范2. 风机偏航轴承密封圈老化后的维修流程规范随着风电产业的快速发展,风电设备的使用寿命不断延长,但是设备老化所带来的问题也同样不可忽视,其中一个重要问题就是风机偏航轴承密封圈的老化。
为了保证风机的正常运行,必须对偏航轴承密封圈进行维修或更换。
本文将介绍风机偏航轴承密封圈老化后的维修流程规范。
1. 检测偏航轴承密封圈老化情况首先需要对偏航轴承密封圈进行检测,确定其老化程度和维修方案。
常用的检测方法包括目测、探伤和尺寸测量等。
其中,目测主要是观察密封圈表面的磨损情况、开裂和变形程度;探伤则可以检测出内部的裂纹和缺陷;尺寸测量则是检测密封圈的尺寸是否正常。
2. 拆卸偏航轴承密封圈在对密封圈进行维修或更换之前,需要先将偏航轴承密封圈拆卸下来。
拆卸时应根据设备型号和技术要求进行操作,避免损坏设备其他部件。
拆卸后,应对设备进行清洗和除锈处理,确保设备表面洁净平滑,有利于维修和更换密封圈。
3. 维修密封圈如果检测结果显示密封圈老化程度不是很严重,可以采用维修的方式来恢复其密封性能。
维修主要是进行磨损、粘结或裂纹的补焊等措施。
维修时应注意操作规范和技术要求,确保维修质量。
4. 更换密封圈如果密封圈老化程度较严重,不能再进行维修,就需要进行更换。
更换时应选择与原型号相同或相似的密封圈,并严格按照技术要求进行更换。
更换密封圈时,还需注意密封沟槽是否存在损坏和杂质,必要时应进行清洗和除锈处理。
5. 安装偏航轴承密封圈在更换或维修密封圈后,需要将偏航轴承密封圈重新安装到设备上。
安装时应根据设备型号和技术要求进行操作,确保安装质量。
安装密封圈时,还需用合适的润滑剂进行润滑处理,保证密封性能良好。
6. 维护维修记录最后,为了方便设备管理和维护,需要建立详细的维修记录。
维修记录应包括设备型号、维修日期、维修人员、维修内容、更换或维修的部件名称以及更换或维修前后的相关数据等信息。
综上所述,对于风机偏航轴承密封圈老化问题,维修流程规范是必要的。
浅谈风力发电机主轴轴承失效分析及解决办法
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。
风电机组变桨轴承密封失效分析与解决
风电机组变桨轴承密封失效分析与解决摘要:针对风电机组变桨轴承密封泄漏污染轮毂环境,浪费润滑脂,甚至导致轴承污染失效,从而影响风电机组的运行与维护。
本文介绍了变桨轴承密封的结构与工作原理,分析了新型密封与废油收集系统应用对润滑脂泄漏情况改善,提出变桨轴承密封泄漏的解决方案,改善润滑脂渗漏不良,促进轴承润滑良好,提高风电机组的运行稳定性。
关键词:风力发电机组,变桨轴承密封,失效,润滑脂泄漏。
引言:随着风电产业的快速发展,风电机组也朝着低风速、高功率的方向发展,对各个子系统的要求自然也就更高。
变桨轴承作为风机的核心零部件,直接影响整个变桨动作的连贯性、稳定性和精准度,其稳定运行直接影响风电机组正常运行。
作为变桨轴承的密封起到隔离外部环境与轴承内环境的作用,其对防止轴承良好润滑具有决定性作用。
目前,风电机组设计寿命一般为20年,变桨轴承的橡胶密封由于其使用工况恶劣,一般3年左右均有不同程度的破损,漏油现象开始大面积出现,不仅仅是对轴承润滑的巨大威胁,也是安全隐患。
针对变桨轴承的润滑脂粘度大与内外圈微动的运行工况,选择新型密封结构与废油收集系统,具有良好的磨损补偿与降低密封压力的特性,可以避免密封性能失效导致润滑脂渗漏,保证轴承润滑良好,达到减少维护成本的经济目的。
针对变桨轴承的润滑脂泄漏问题,国内外已提出多种方案来改善变桨轴承的密封性能。
其解决方案主要分为2类: 1)通过控制密封圈的密封唇口接触面积与过盈量提高密封性能。
密封的过盈量与接触面的提高增加了密封圈与轴承密封面之间的摩擦力矩,加大了变桨轴承德启动力矩,也加速密封圈唇口磨损,降低密封的使用寿命;2)采用数值分析技术与非牛顿流体模拟方法进行工况模拟,改善现有的密封结构,也取得一定成果,有限提升了密封的寿命与效果.因此,关于变桨轴承的密封研究及其应用均主要集中在提高密封压力上,对导致轴承的密封失效导致润滑脂泄漏的另外一个因素-轴承内润滑脂无法排出方面研究较少。
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%。
风机偏航轴承密封圈老化后的性能优化方法
风机偏航轴承密封圈老化后的性能优化方法随着风力发电的发展和应用,风机偏航轴承密封圈的使用年限越来越长,密封圈的老化和失效成为了影响风机运行稳定性和可靠性的重要因素之一。
因此,如何优化密封圈的性能以延长其使用寿命成为了研究者们关注的焦点。
本文将从风机偏航轴承密封圈的老化原因入手,分析密封圈老化后的性能问题并提供一些优化方法,以促进风机运行稳定性和可靠性的提高。
一、风机偏航轴承密封圈老化的原因密封圈老化的主要原因包括以下三种:物理老化、化学老化和生物老化。
1. 物理老化物理老化是指随着时间的推移和使用条件的变化,在密封圈物理结构中发生的变化。
常见的物理老化现象包括材料硬度下降、弹性变差、老化裂纹等。
2. 化学老化密封圈长时间暴露在空气、水分、油脂、化学液体等介质中,其材料会得到氧化或与介质中的化学物质发生反应,从而引起密封圈的化学老化。
3. 生物老化密封圈长期存放在潮湿环境中,或者材料中含有易于生长的微生物,就会发生生物老化。
这种老化现象常常表现为材料表面上的菌斑、霉斑、腐朽等现象。
在日常风机维护过程中,应注意对密封圈的检查和更换,及时排除老化的密封圈。
一般来说,密封圈在平均使用寿命3 - 5年后应当进行更换。
二、风机偏航轴承密封圈老化后的性能问题密封圈老化会导致风机偏航轴承工作过程中出现多种性能问题。
常见的问题包括:1. 密封圈泄漏老化和劣化的密封圈会出现裂缝、裂纹、变形等现象,从而影响密封圈的原有密封性能。
泄漏的密封圈会导致风机油液丢失、零部件氧化、加速风机老化,严重时甚至会导致风机故障。
2. 密封圈硬度变差随着密封圈老化和劣化,圈材料中的添加剂会脱失,材料硬度和弹性减弱,从而影响密封圈在工作中的可靠性和稳定性。
3. 密封圈热变形风机偏航轴承密封圈长期暴露在高温环境中,加之密封圈材料热膨胀系数较大,会导致密封圈内外径成不同比例的热变形。
这种热变形会影响密封圈的密封性能,从而导致风机故障。
三、为解决风机偏航轴承密封圈老化导致的性能问题,尤其是延长密封圈使用寿命,以下几点建议可能会对工程师们提供一些启示。
低温型风力发电用轴承使用过程中的故障与维修
低温型风力发电用轴承使用过程中的故障与维修风力发电作为清洁能源的重要代表之一,在全球范围内得到了广泛的应用与推广。
而在风力发电机组中,轴承是起到支撑和旋转部件间传递载荷的关键部件之一。
然而,由于低温型风力发电机组运行环境的特殊性,轴承往往会遭遇一些故障。
本文将对低温型风力发电用轴承使用过程中的故障进行分析,并介绍常见的维修方法。
一、故障分析1. 轴承润滑不良低温环境下,轴承润滑油的粘度会变大,导致润滑不良。
这会产生摩擦和磨损,最终导致轴承故障。
另外,寒冷的低温环境也会导致润滑油凝固,进一步加剧了轴承润滑不良的问题。
2. 冻结低温环境中,水分会冻结在轴承上,形成冰晶体。
这些冰晶体会插入到轴承内部,破坏轴承内部结构,使其失去正常的运转能力。
此外,因冻结引起的轴承内部变形也是常见的问题。
3. 疲劳损坏由于低温环境下,风力发电机组与常温环境相比,工作频率相对较高,更容易导致轴承疲劳损坏。
长期高频率运转会引起轴承零件的松动或磨损,从而导致轴承故障。
二、维修方法1. 轴承润滑维护为了解决轴承润滑不良的问题,首先需要选择适用于低温环境的润滑油。
这种润滑油应具备较低的粘度,以确保在低温下保持良好的润滑效果。
同时,定期更换润滑油也是必要的,以保持其良好的润滑性能。
2. 防冻措施为了避免冻结现象对轴承的影响,可以在轴承周围设置加热设备或使用加热电缆进行防冻处理。
这样可以有效地防止轴承部位的水分冻结,保持正常的工作状态。
3. 定期检查与维护为了预防轴承故障的发生,应定期对轴承进行检查和维护。
检查内容包括轴承外观、润滑油污染程度、轴承运行状态等方面。
如果发现问题,及时采取维修措施,如紧固螺栓、更换磨损严重的零件等。
定期检查和维护可以及时发现轴承故障的迹象,从而减少故障发生的可能性。
4. 增加轴承寿命为了延长轴承的使用寿命,可以采取一些措施。
首先,合理设置风力发电机组各部件的参数,以减少轴承受力。
其次,增加轴承的径向间隙,提高轴承的抗疲劳能力。
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。
风机偏航轴承密封圈老化的处理方法对比
风机偏航轴承密封圈老化的处理方法对比随着现代科技的快速发展,风力发电逐渐成为发电领域的重要组成部分。
风机偏航轴承密封圈作为风机的重要部件,其密封性较差,容易因老化和损坏而导致风机泄漏、能耗增加等问题。
为了及时解决此类问题,需要了解不同的处理方法并对其进行比较。
一、更换密封圈更换密封圈是一种经典的处理方法。
如果密封圈老化导致风机泄漏等问题,及时更换密封圈可以有效解决这些问题。
更换密封圈可以采用不同种类的密封圈进行更换。
其中,常见的有橡胶密封圈、刮杂密封圈等。
优点:更换密封圈简单、操作便捷,且效果明显。
缺点:更换密封圈需要停机维修,会增加工程成本和停机时间。
二、加密封胶加密封胶可以有效提高密封圈的密封性能。
在密封圈受损或出现老化破裂情况时,可以通过加密封胶的方式进行修补。
加密封胶主要采用特殊的硅橡胶胶粘剂进行密封。
优点:加密封胶可以快速修复密封圈问题,且成本较低。
缺点:加密封胶所修复的密封圈需要等待一定时间干燥才能运行,此时需要停机等待。
三、采用新型密封圈目前,市场上有一种新型密封圈——橡胶气囊密封圈。
橡胶气囊密封圈由特殊材料制成,具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,且密封性好。
相比传统密封圈,橡胶气囊密封圈具备更高的性价比。
优点:橡胶气囊密封圈具有良好的耐用性,可以有效延长密封圈的寿命。
缺点:橡胶气囊密封圈的材料成本相对较高。
四、使用密封片除了常见密封圈外,密封片也是一种应用较为广泛的密封元件,在风电行业中也得到了广泛应用。
密封片具有良好的抗低温、抗老化性能,且材料多样化。
可以根据实际情况选择不同的密封片进行使用。
优点:密封片材料的多样性和可塑性较高,可根据实际情况选择相应材料,具有较好的适应性。
缺点:密封片的生产、加工、安装过程相对较为复杂。
综上所述,不同的处理方法各有优缺点,可以根据实际情况选择相应的处理方法。
在处理过程中,需要注意加强风机的日常保养和检查,避免因操作不当等因素导致密封圈老化速度加快,影响风机的正常运行和发电效率。
风机偏航轴承密封圈老化问题的解决方案分享
风机偏航轴承密封圈老化问题的解决方案分享随着工业发展的不断推进,风机在工业生产中的应用越来越广泛。
然而,在使用过程中,风机偏航轴承密封圈老化问题逐渐凸显。
本文将就该问题提出解决方案,并分享给读者。
一、问题分析1. 密封圈老化成因风机偏航轴承密封圈老化主要是由以下因素引起的:(1) 标准选材不当:选用的密封材料耐热性、耐磨性以及抗老化能力等不够理想;(2) 工作环境恶劣:风机运行环境中可能存在高温、高湿等恶劣条件,加速了密封圈老化;(3) 非正常使用:长期过载、超负荷使用,以及未能及时进行维护保养等,都会导致密封圈老化加剧。
2. 密封圈老化带来的问题风机偏航轴承密封圈老化会带来以下问题:(1) 密封性能下降:密封圈老化后,密封性能下降,从而导致风机内部的润滑油溢漏,加剧设备磨损;(2) 能效损失:密封圈老化后,风机内部会出现空气泄漏现象,导致风机运行效率下降,能效损失;(3) 规避成本增加:由于密封圈老化,风机需要频繁维修和更换,增加了规避成本。
二、解决方案针对风机偏航轴承密封圈老化问题,可以采取以下解决方案:1. 优化密封圈材料选择为解决密封圈老化问题,可以通过优化密封圈材料选择来提升密封圈的耐热性、耐磨性和抗老化能力。
选用高温、高湿等恶劣环境下都具备优异性能的密封材料,如聚四氟乙烯、氟橡胶等,以延长密封圈的使用寿命。
2. 定期维护保养健全的维护保养计划是解决密封圈老化的关键。
定期进行风机的检查和维护,及时更换老化的密封圈,清除积聚在密封圈周围的杂质,保持风机的正常运行状态。
此外,合理调整风机的工作参数,避免过载和超负荷运行,也有助于减缓密封圈老化速度。
3. 密封圈磨损检测技术应用利用现代可靠的密封圈磨损检测技术,及时监控密封圈磨损情况,一旦发现异常,及时进行检修或更换。
例如,借助红外热像仪、振动传感器等设备,对密封圈进行在线监测,避免因密封圈老化导致的设备故障和能效损失。
4. 密封圈改进设计在风机的设计和制造阶段,可以结合实际情况进行密封圈的改进设计。
1.5MW双馈异步发电机轴承失效原因分析及后期维护治理
发电机轴承失效原因分析及后期维护治理一、概述:目前,随着变频技术的逐步发展,双馈风力发电机组在国内使用的最为广泛,发电机做为风力发电机组的核心部件,其能否安全稳定运行,将直接关系到发电设备的可靠性。
而双馈风电机组轴承故障是机组大部件故障中最为常见的故障之一。
据欧洲某个公司统计,双馈发电机轴承开始运行两三年就会有故障,十到十三年基本上轴承全部需要更换一遍,因此对其故障原因进行分析,并提出有效的维护措施,对提高机组的可靠性具有重要的实用意义。
二、双馈风力发电机轴承失效的原因分析:双馈异步发电机定子的三相电缆通过定子接线盒直接与电网相连接,转子的三相电缆通过集电环接至变流器,变流器与电网相连接,采用脉冲宽度调制(PWM)方式产生频率、幅值、相位可调的三相交流电,通过碳刷和集电环向转子提供励磁电流,通过改变励磁电流的频率、幅值、相位来实现有功功率、无功功率的调节。
结合现场多年维护的经验来分析,发电机轴承故障可能由轴电流电腐蚀、润滑不良、振动、安装工艺等原因造成。
1.轴电流腐蚀造成轴承损坏轴电流腐蚀:由于绝缘不良,电压过大时,电流通过滚动体和润滑油膜从轴承的一个套圈传递到另一个套圈,在接触区内会发生击穿放电。
表面损伤最初呈现浅环形坑状,一环形坑与另一环形坑位置接近并且尺寸很小。
随着时间的推移,环形坑将发展为波纹状凹槽。
这些波纹状凹槽是等距的,滚道上凹槽底部颜色发暗,钢球上则没有。
1.1 轴电流的危害随着风电机组容量的不断增加,变速恒频风电机组已经成为了目前风力发电领域内的主流。
其中双馈型变速恒频风电机组更是由于其变频器容量小,发电机制造简单等优势得到了越来越广泛地应用。
但是由于轴电流的存在,给风机带来了较多的问题和故障,如振动、编码器损坏、发电机扫膛、发电机绕组绝缘损坏甚至短路。
以下是轴电流对于轴承损坏的照片和编码器损坏照片1.2 轴电流产生的原因在双馈异步发电机轴承损坏的实例中发现,轴承因轴承过电流损坏占有一定比例,轴电流产生的主要原因有3种:(1)静电放电;(2)磁场不对称;(3)共模电压及电压脉冲的快速切换。
风机偏航轴承密封圈老化问题的质量控制方法
风机偏航轴承密封圈老化问题的质量控制方法随着工业化进程的不断推进,风力发电已成为可再生能源领域的重要组成部分。
在风力发电中,风机扮演着关键的角色。
然而,风机偏航轴承密封圈老化问题一直困扰着风机运行的可靠性和安全性。
本文将探讨风机偏航轴承密封圈老化问题的质量控制方法。
一、问题分析风机偏航轴承密封圈的老化问题主要表现在密封性能下降、泄漏严重等方面,严重影响了风机的工作效率和寿命。
因此,如何进行有效的质量控制,提升风机偏航轴承密封圈的性能至关重要。
二、材料选择针对风机偏航轴承密封圈老化问题的质量控制,首先需要选择合适的材料。
常见的密封圈材料包括橡胶、聚氨酯和聚四氟乙烯等。
针对不同的工作环境和使用要求,需选择材料具有较好的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能。
三、改进设计为了解决风机偏航轴承密封圈老化问题,改进设计是必要的一步。
可以通过增加密封圈的密封结构,提高其耐老化性能和耐高温性能。
此外,还可以考虑加入外层保护层或采用复合材料制作,增强密封圈的使用寿命。
四、工艺控制在风机偏航轴承密封圈的制造过程中,工艺控制对于质量控制至关重要。
应确保工艺的合理性,采用适当的成型工艺和硫化工艺,以保证密封圈的尺寸精度和物理性能随工艺控制指标的要求。
五、质量检测质量检测是风机偏航轴承密封圈质量控制的重要环节。
应根据相关标准和要求,采用合适的检测方法对密封圈进行质量检测,如外观检查、尺寸测量、物理性能测试等。
只有经过严格的质量检测,才能确保风机偏航轴承密封圈的性能符合要求。
六、质量管理在风机偏航轴承密封圈的质量控制过程中,质量管理起着重要作用。
通过建立完善的质量管理体系,明确责任,并对生产过程进行有效的监控和管理,能够及时发现问题,采取相应的措施进行改进,持续提升产品的质量。
七、维护与保养偏航轴承密封圈的老化问题也与风机的维护与保养密切相关。
及时更换老化严重的密封圈,定期进行润滑和清洁保养,能够延长密封圈的使用寿命,减少老化问题的发生。
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。
风电机组齿轮箱轴承常见问题及解决方案
风电机组齿轮箱轴承常见问题及解决方案1. 引言风电机组齿轮箱是连接机组主轴和发电机的传动部件,其主要功能是将主轴的低速运转输入,转化成中速或高速发电机所需的输出,是风力发电机中的重要部件之一。
由于风力发电机齿轮箱的复杂工况及对可靠性等方面的高要求,风力发电机齿轮箱的设计及应用,尤其是作为关键零部件的轴承的选型、安装及使用显得尤为重要。
不恰当的轴承选型或是不当的安装和使用,会导致轴承的各种损伤和失效模式,甚至还可能会损伤到齿轮箱里其他的零部件。
这些损伤和失效都会直接或间接的导致机组停机,不但影响生产率,还会产生计划外的更换和维护成本。
铁姆肯公司可针对多种常见失效模式提供有效解决方案。
2. 风电机组齿轮箱轴承常见失效模式及解决方案风力发电机齿轮箱设计多种多样,但是基本上都是由行星级和平行级组成。
本文以目前比较常见的一种以行星架为输入,内齿圈固定,太阳轮输出并传递到平行级的设计为例,分析说明常见的轴承失效模式及相应的解决方案。
2.1 行星架轴承2.1.1 常见失效模式 行星架轴承的选型和应用是和主轴的设计相关的。
目前常见的行星架轴承是满装滚子的圆柱滚子轴承。
如果主轴轴承选用调心滚子轴承,不论是单个调心滚子主轴轴承的3点支承设计还是两个调心滚子主轴轴承的4 点支承设计,由于调心滚子轴承径向和轴向游隙的存在(如图1 所示),当风力发电机在刹车或是其他出现轴向载荷交替变换方向的工况时,主轴及其后面连接的行星架在轴向可能会有窜动。
此时如果使用圆柱滚子轴承作为行星架轴承,由于其内外圈在轴向方向上有一定的相对错位空间,因此来自主轴的轴向窜动会传递到行星架的圆柱滚子轴承,而如果窜动量足够大,则对圆柱滚子轴承会造成冲击。
而且,由于内齿圈和齿轮箱箱体是连成一体的,所以行星轮和行星架一起轴向窜动还会对行星轮造成齿面磨损(如图2 所示)。
2.1.2 解决方案 铁姆肯公司推荐选用单列圆锥滚子轴承跨装,通过对圆锥滚子轴承预紧来解决主轴轴向窜动对行星轮的影响。
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
M轴承转动困难 发 热 U 轴 承 产 生 振 动 运 转 发 出 异 响
,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
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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
双馈风力发电机轴承几种常见失效模式及解决预防
双馈风力发电机轴承几种常见失效模式及解决预防摘要:收集总结近几年双馈风力发电机轴承失效案例,发现轴承失效有多种特征,结合失效部位表层微观分析,从而倒推引发轴承失效的原因,制定相应的解决及预防措施。
关键词:轴承失效电蚀运维0 引言目前在运行的国内双馈风力发电机轴承失效频发,个别风场发电机因轴承失效更换新轴承已超50%。
对轴承运行状态的监测在不断升级,运维成本不断增加,随着大功率机型的不断推出,运维难度逐渐升级。
1 失效预警在运行的发电机轴承在线监测系统显示轴承振动有效值呈增长趋势,时域波形存在明显冲击(图1),频谱图和包络谱中均存在轴承失效频率及其谱频。
图12 失效排查2.1中控查看轴承室近三月运行温升情况,个别会有温升上升趋势;2.2登塔人工检查发电机,基本表现为集油盒废油脂发黑;2.3启机检查发电机运行,监听轴承室部位,一般表现为较明显的振感,伴随着不同程度的异音,少量存在振感不强烈但异音明显的情况;2.4使用手持式振动测试仪,在靠近轴承室部位分别测量水平、垂直、轴向三个方向的振动速度和加速度值,一般测量值较出厂试验值有不同程度的增大。
经过以上检查,确认发电机轴承失效。
3 失效轴承解体塔上解体发电机,可见轴承室油脂有不同程度发黑。
失效轴承进行解体,观察轴承有以下几种特征:3.1外圈(图2)(1)载荷区呈”搓衣板”纹路;(2)载荷区呈”搓衣板”纹路,并伴随局部材料剥落;(3)载荷区表面磨损,局部有黑点,呈坑洼状。
图23.2内圈(图3)(1)载荷区呈”搓衣板”纹路;(2)载荷区表面磨损,磨损位置不居中,偏向一侧;(3)载荷区表面磨损,局部材料剥落,呈坑洼状。
图33.3保持架颜色发暗,形状完好,个别保持架断裂。
(图4)图43.4滚珠表面发乌,有磨损痕迹,局部伴有材料剥落。
(图5)图54 失效轴承检验失效轴承送专业机构进行微观分析:4.1送检样件球体及内外圈心部硬度合格,心部微观组织为细针状马氏体和碳化物,表明产品原始热处理质量良好。
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。
风力发电机主轴轴承密封失效解决方法
风力发电机主轴轴承密封失效解决方法
王琦;杨辉;尹佐明
【期刊名称】《吉林电力》
【年(卷),期】2012(040)002
【摘要】针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,介绍了主轴油封密封的工作原理,颗粒杂质进入及温度升高、轴的振动与许用偏心、安装不慎等是引起其失效的主要原因,指出准确计算特征参数,针对油封材料和工作介质选择合适油封并正确安装,将显著改善风力发电机的运行特性,提高主轴轴承的使用寿命和风机的运行稳定性、经济性.
【总页数】3页(P48-50)
【作者】王琦;杨辉;尹佐明
【作者单位】吉林龙源风力发电有限公司,长春 130022;吉林龙源风力发电有限公司,长春 130022;吉林龙源风力发电有限公司,长春 130022
【正文语种】中文
【中图分类】TK83
【相关文献】
1.浅谈风力发电机主轴轴承失效分析及解决办法 [J], 沈坤
2.风力发电机主轴轴承失效分析 [J], 何玉强
3.风力发电机组主轴轴承润滑脂的研制及应用 [J], 高宇航;王佳;王庆日
4.SEC-1250风力发电机组主轴轴承损坏导致主轴后移原因分析 [J], 孙雁钦
5.风力发电机主轴轴承等效寿命模型相似准则研究 [J], 金晟;陈捷;谷然
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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
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第4 0卷 第 2 ( 第 2 9 ) 期 总 1 期
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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
关 键 词 : 力 发 电机 ; 轴 ; 封 ; 效 风 主 密 失 中图分类号 : TK8 3 文 献标 志 码 : B 文章 编 号 :0 95 0 ( 0 2 0 —0 80 1 0 —3 6 2 1 )20 4 —3
风力 发 电机 ( 以下 简称风 机 ) 主轴 是机组 传 动系 统 的重 要 部件 , 轴 浮 动 轴承 和 推 力轴 承 普遍 存 在 主
对 油 封密 封 失效 尤 其是 早 期 失 效 的 问题 , 深 入 分 应
析 油封 失效 的 主要原 因。
2 1 颗 粒 杂 质 及 温 度 的 影 响 .
主轴 密 封 , 别是 油 封 要 注意 防止 外 界微 小 颗 特
粒杂 质侵 入 。 旦有 这些 微小 颗粒 的挤 入 , 一 会很 容 易
力 使油 封 紧密 的贴 合在 主轴 上 , 确保 唇 口对轴 径 向 接 触压 力分 布均 匀并 呈集 中状 态 。 由于在 油封 与轴 之 间存 在 着一个 由唇 口控 制 的
油 封 密封解 决 漏 油 问题 , 在提 高 了 风 力机 的运 行 成 本 的 同时并 未解决 油 封密封 失 效 的根本 问题 , 此 , 因
运行 。针 对 风机 主轴 轴承低 速 重载 的特点 选择 合适 的油 封 , 降低油 封密 封 的泄漏 量 , 效避 免轴 承 因 可 有
缺 油 而造 成 的烧 损 , 但 可 减轻 由于 泄漏 造 成 的环 不
等 , 引起 密封 唇 的颤动 , 会 可使 油膜 厚度 在轴 运 转过
程 中 发 生 2 ~ 2 6 变 化 。 O 5/ 9的
度变 化时 不 同橡胶 的线 膨胀 系数 见表 1 。
作者简 介 : 王 琦 (9 6) 男 , 程 师 , 事 风 力 发 电 生 产 管 理 工 作 17一, 工 从
・4 ・ 8
21 0 2年 O 4月
吉 林 电 力
Jl e ti o r in Elc rcP we i
首 先 会 击 碎 油 膜 , 密 封 失 效 , 随 着 轴 不 断地 转 使 并
动 , 属表 面 会 逐 渐被 刮出毛 刺 、 金 凹痕 , 最后 导 致 所 接 触 的橡 胶 制密封 被 刮坏 。
必 要条 件 , 膜 厚度 将直 接影 响油 封 的密封 能力 。 油 当 风 机 主轴 旋 转 时 , 油封 密封 唇并 未 与 主 轴表 面直 接 接触 , 而是作 用 在密 封唇 与 主轴 间的油 膜上 。 这层 油 膜会 在主 轴转 动后 , 毛细作 用下 产 生 。 膜 的厚 度 在 油 会 因润滑剂 粘性 、 主轴 表面 的粗糙 度 、 主轴 的径 向载
1一 O
A pr 01 .2 2
境 污 染 , 可 提 高 风机 主 轴 轴 承运 行 的稳 定 性 和 经 更
济性 。
2 油 封 密 封 失 效 的原 因
运 行 中 油封 密 封 的使 用 寿命 相 差 很 大 , 更 换 仅
1 油 封 密 封 工 作 原 理
油封 在 自由状态 下 唇 口内径 比主 轴外 径 小 , 二 者之 间有 一定 过盈 量 , 安装后 唇 口直径 将扩 大5 ~ 8 , 而使 油 封 对 主轴 产 生 一定 的径 向压力 , 压 从 该
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温 度 变化 会 引起 油 封 、 骨架 和安 装 壳 体膨 胀 或 收缩 。 由于金 属 与橡胶 的热膨胀 系数不 同 , 在一定 温
度 下 膨胀量 不 同 , 果使 用外 周 为钢骨 架 的油 封 , 如 当
温度 超过 8 0℃后 , 圆 配合会 松 动而 产生 泄漏 。温 外
吸 附并堆 积在 起作用 的油膜 位置 。这 些 杂质颗 粒 物
流 动 压膜 , 刚 度 能使 液 膜 与 空气 接 触端 在 液 体 表 其
面 张 力作 用 下 形成 一 个 弯 月 面 , 防止 了 工作 介 质 的 泄漏 , 实现 了旋 转轴 的密 封 。 弯月 面是 油封 密封 的 该