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。
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。
风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施
胶合是相啮合齿面在啮合处的边界膜受到破坏，导致接触齿面金属融焊而撕落齿面上的金属的现象，很可能是由于润滑条件不好或有干涉引起，适当改善润滑条件和及时排除干涉起因,调整传动件的参数，清除局部载荷集中，可减轻或消除胶合现象。
二、轴承损坏轴承是齿轮箱中最为重要的零件，其失效常常会引起齿轮箱灾难性的破坏。
轴承在运转过程中，套圈与滚动体表面之间经受交变负荷的反复作用，由于安装、润滑、维护等方面的原因，而产生点蚀、裂纹、表面剥落等缺陷，使轴承失效，从而使齿轮副和箱体产生损坏。
据统计，在影响轴承失效的众多因素中，属于安装方面的原因占16%，属于污染方面的原因也占16%，而属于润滑和疲劳方面的原因各占34%。
使用中70%以上的轴承达不到预定寿命。
因而，重视轴承的设计选型，充分保证润滑条件，按照规范进行安装调试，加强对轴承运转的监控是非常必要的。
通常在齿轮箱上设置了轴承温控报警点，对轴承异常高温现象进行监控，同一箱体上不同轴承之间的温差一般也不超过15゜C，要随时随地检查润滑油的变化，发现异常立即停机处理。
三、断轴断轴也是齿轮箱常见的重大故障之一。
究其原因是轴在制造中没有消除应力集中因素，在过载或交变应力的作用下，超出了材料的疲劳极限所致。
因而对轴上易产生的应力集中因素要给予高度重视，特别是在不同轴径过渡区要有圆滑的圆弧连接，此处的光洁度要求较高，也不允许有切削刀具刃尖的痕迹。
设计时，轴的强度应足够，轴上的键槽、花键等结构也不能过分降低轴的强度。
保证相关零件的刚度，防止轴的变形，也是提高轴的可靠性的相应措施。
四、油温高齿轮箱油温最高不应超过80゜C，不同轴承间的温差不得超过15゜C。
一般的齿轮箱都设置有冷却器和加热器，当油温底于10゜C时，加热器会自动对油池进行加热；当油温高于65゜C时，油路会自动进入冷却器管路，经冷却降温后再进入润滑油路。
如齿轮箱出现异常高温现象，则要仔细观察，判断发生故障的原因。
首先要检查润滑油供应是否充分，特别是在各主要润滑点处，必须要有足够的油液润滑和冷却。
风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施
风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施风力发电机齿轮箱是风力发电机的核心部件之一、在运行过程中，由于受到风能变化、运行负载和磨损等因素的影响，齿轮箱会出现一些常见的故障。
为了保障风力发电机的正常运行，必须及时识别和处理这些故障，并采取相应的预防措施。
常见的风力发电机齿轮箱故障主要包括齿轮磨损、齿轮断裂和轴承故障等。
下面将就这些故障进行详细介绍，并提出相应的预防措施。
1.齿轮磨损：齿轮磨损是由于齿轮啮合过程中的冲击、疲劳和磨擦等原因引起的。
如果齿轮磨损过多，将会导致齿轮箱的运行不稳定和效率下降。
为了预防齿轮磨损，必须注意以下几点：-优化齿轮设计，提高齿轮的承载能力和寿命。
-定期检查齿轮啮合情况，发现问题及时进行维修或更换。
-加强润滑，保持齿轮箱的润滑油清洁，并根据实际情况定期更换润滑油。
-控制齿轮箱的运行温度，过高的温度将加速齿轮磨损。
2.齿轮断裂：齿轮断裂是由于齿轮受到过大的冲击或疲劳载荷导致的。
齿轮断裂会导致齿轮箱损坏，甚至造成风力发电机的停机。
为了预防齿轮断裂，必须注意以下几点：-优化齿轮设计，提高齿轮的承载能力和疲劳寿命。
-加强齿轮的制造质量检验，确保齿轮的材料和工艺符合要求。
-加强齿轮箱的运行监测，及时发现齿轮断裂的预警信号。
3.轴承故障：轴承故障是由于轴承受到过大的力、振动和摩擦等因素引起的。
如果轴承出现故障，将会导致齿轮箱的运行不稳定和寿命降低。
为了预防轴承故障，必须注意以下几点：-选择优质的轴承，提高其承载能力和寿命。
-加强轴承的润滑，保持润滑油清洁并定期更换。
-加强轴承的运行监测，及时发现轴承故障的预警信号。
除了以上常见的故障，风力发电机齿轮箱还可能出现其他问题，如油封泄漏、齿轮间隙无法调整等。
为了预防这些问题，必须加强对齿轮箱的维护和监测，定期进行检查和维修，及时处理问题。
总之，风力发电机齿轮箱的常见故障主要包括齿轮磨损、齿轮断裂和轴承故障等。
为了预防这些故障，必须采取相应的预防措施，包括优化齿轮设计、加强润滑、加强轴承的检测和维护等。
高原型风力发电用齿轮箱的故障诊断与维修
高原型风力发电用齿轮箱的故障诊断与维修齿轮箱是高原型风力发电机组中的重要组成部分，承担着将风能转换为电能的重要任务。
然而，由于高原气候的复杂性和特殊性，高原型风力发电机组的齿轮箱故障率较高。
因此，及时准确地诊断和维修齿轮箱故障，对于确保风力发电机组的安全运行和可靠性具有重要意义。
一、高原型风力发电齿轮箱故障的常见原因及诊断方法1. 轴承故障：轴承是齿轮箱中最常见的故障点之一，主要原因是高原地区的低温和高寒环境对轴承的损伤较大。
诊断方法包括观察和分析振动信号、温度变化和噪音等。
如果发现轴承温度异常升高或振动信号变大，应及时检查和更换轴承。
2. 润滑油污染：高原地区的气候条件导致润滑油容易被污染，这会影响齿轮箱的正常运转。
通过监测润滑油的颜色、粘度和污染物含量等指标，可以及时发现润滑油污染的问题。
定期更换和维护润滑油系统是预防齿轮箱故障的重要措施。
3. 锈蚀和磨损：由于高原地区湿气和强烈的紫外线辐射，齿轮箱的金属表面容易产生锈蚀和磨损。
通过定期检查齿轮箱表面的状态，及时清除锈蚀和磨损，可以减少齿轮箱故障的发生。
4. 齿轮间隙变大：高原地区的低温和恶劣环境会导致齿轮材料的收缩，从而使齿轮之间的间隙逐渐变大。
通过齿轮箱的振动分析和测量齿轮的间隙，可以判断是否需要进行调整和更换齿轮。
二、高原型风力发电齿轮箱故障的维修方法1. 齿轮箱润滑系统维护：定期更换润滑油，清洗润滑油系统，确保润滑油的正常流动和清洁。
同时，检查油封和密封件的状态，防止润滑油泄漏。
2. 轴承维护和更换：定期检查轴承的磨损情况，及时更换和润滑轴承。
在更换轴承时，应选用适合高原环境的特殊轴承，并确保正确安装。
3. 齿轮间隙调整和更换：通过测量齿轮的间隙，判断是否需要进行调整和更换齿轮。
在更换齿轮时，应选用耐磨损、高强度的齿轮材料，并进行必要的校准工作。
4. 齿轮箱的清洁和防护：定期清洗齿轮箱，并对齿轮箱进行防护涂层处理，以防止锈蚀和损坏。
5. 振动监测和分析：安装振动传感器，对齿轮箱的振动信号进行监测和分析，及时发现故障的迹象，并采取相应的修复措施。
风电轴承的失效形式——安维士
风电轴承的失效形式——安维士轴承也是风电齿轮箱运行中较为关键的一类零部件，起到定点支承的作用。
通常来讲，可以依据设计的使用寿命和齿轮箱的检修周期来定期进行更换轴承，以保证齿轮箱的正常运行。
也可以依据轴承部位还有齿轮箱的运行状态（如振动、温度等），确定轴承是否需要更换。
对于多次发生的轴承事故需仔细分析，通过各种途径找出轴承失效的缘由，提出合理手段有效的预防轴承事故。
轴承的故障分析是一件细致而简单的工作，一个稍微损伤的轴承可以通过对损伤部位的形貌、磨损程度等分析，查找出损坏的缘由。
若是一个严峻损坏的轴承或因突发事故而完损坏的轴承，其真正失效的缘由可能会被最终的严峻破裂、烧坏所掩盖，只能从轴承的润滑、支承结构、工作条件等形式来推断其损坏缘由。
轴承的表面缺陷种类：划伤、裂纹、凹点、电腐蚀、氧化皮、锈斑、振纹。
轴承的检查方案：一级检查：使用手电筒等外部光源，距离工件约50cm目视检查，用手轻刮划伤、划痕处，若无明显阻力，则轴承判定合格；若有明显阻力或不能判定，则进入二级检查。
二级检查：用球头探针检查，将探针垂直放在轴承表面，用手进行轻推，若能平滑通过被检测区域，则轴承判定合格；若有明显阻力，则需要进入三级检查。
三级检查：使用专用仪器（粗糙度仪）检查，出具报告并给出结论。
常见轴承失效案例：1、滚子圆周有印痕2、滚子点蚀3、轴承大面积锈迹4、滚子有磨削痕迹5、滚子端面磨损6、滚子倒角处毛刺7、轴承有裂纹轴承维护保养措施：1、无论油润滑（齿轮箱部分）还是油脂润滑（主轴部分），需要保证轴承有洁净、充分的润滑条件；2、选择合理的轴承配置及协作方式；3、改善齿轮箱的密封方式，防止杂尘水气等进入轴承内。
轴承也是风电齿轮箱运行中较为关键的一类零部件，起到定点支承的作用。
通常来讲，可以依据设计的使用寿命和齿轮箱的检修周期来定期进行更换轴承，以保证齿轮箱的正常运行。
也可以依据轴承部位还有齿轮箱的运行状态（如振动、温度等），确定轴承是否需要更换。
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。
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。
风力发电组轴承的常见失效形式及故障分析
xx职业技术学院毕业设计题目：风力发电组轴承的常见失效形式及故障分析系别：机电信息系专业：机械制造与自动化班别：13机械一班姓名：xx指导老师：xx 日期：2015年7月1日至2016年5月1日内容摘要随着全球经济的发展和人口的增长，人类正面临着能源利用和环境保护两方面的压力，能源问题和环境污染日益突出。
风能作为一种蕴藏量丰富的自然资源，因其使用便捷、可再生、成本低、无污染等特点，在世界范围内得到了较为广泛的使用和迅速发展。
风力发电己成为世界各国更加重视和重点开发的能源之一。
随着大型风力发电机组装机容量的增加，其系统结构也日趋复杂，当机组发生故障时，不仅会造成停电，而且会产生严重的安全事故，造成巨大的经济损失。
本论文先探讨了课题的实际意义以及风力发电机常见的故障模式，在这个基础上对齿轮箱故障这种常见故障做了详尽的阐述，包括引起故障的原因、如何识别和如何改进设计。
通过对常见故障的分析，给风力发电厂技术维护提供故障诊断帮助，同时也给风电设备制造和安装部门提供理论研究依据。
关键词风力发电机;故障模式;齿轮箱;故障诊断Common Faults And Their AnalysisOf The Wind TurbineAbstractWith the global economic development and population growth, humanity is facing with the pressure from two sides of the energy use and environmental protection, the energy problem and environmental pollution has become an increasingly prominent issue. Wind power as a abundant reserves of natural resources, because of its convenient use, renewable, low cost, no pollution, has been more widely used and rapid development in the world. Wind power has been taken as one of the priority development energy sources in the world．The increase of wind power capacity and complicated system structure will not only cause power outage，but also raise serious accidents when the set is at fault．In the beginning, the dissertation introduces the practical significance of project and the common failure mode of wind turbines, then researches and describes the failure of gearbox in detail, including the cause of failure, how to identify and how to improve the design. Based on the analysis of common failures, not only provide assistance for fault diagnosis to the technicalmaintenance of wind power plants, but also provide a theoretical basis to the wind power equipment manufacturing and installation departments.Key WordsWind Turbines; Failure Mode; Gear Box; Fault Diagnosis目录第一章绪论 (1)1.1 风力发电的背景 (1)1.2 风力发电机故障诊断的意义 (2)第二章风力发电机常见故障模式及机理分析 (5)2.1 风力发电机结构 (5)2.2 常见故障模式及机理分析 (7)2.2.1 叶片故障及机理 (7)2.2.2 变流器故障及机理 (8)2.2.3 发电机故障及机理 (10)2.2.4 变桨轴承故障及机理 (13)2.2.5 偏航系统故障及机理 (16)2.3 本章小结 (21)第三章风力发电机齿轮箱故障诊断 (22)3.1 风力发电机齿轮箱常见故障模式及机理分析 (22)3.2 齿轮箱典型故障振动特征与诊断策略 (28)3.3 针对齿轮箱不同故障的改进措施 (32)第四章结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)风力发电机常见故障及其分析第一章绪论1.1 风力发电的背景随着全球人口数量的上升和经济规模的不断增长，世界范围内对能源需求持续增加，化石能源、生物能源等常规能源使用带来的环境问题日益突出。
风力发电增速齿轮箱的故障模式与失效机理分析
风力发电增速齿轮箱的故障模式与失效机理分析引言：随着清洁能源的不断发展，风力发电已成为重要的可再生能源之一。
而风力发电机组中的齿轮箱作为核心部件，其工作稳定与否直接影响到整个发电系统的可靠性和效率。
因此，对风力发电增速齿轮箱的故障模式与失效机理进行深入分析与研究具有重要的意义。
1. 风力发电增速齿轮箱概述风力发电增速齿轮箱是将风轮转动传递到发电机，通过齿轮传动实现了速度提升和适应性调节。
通常，风力发电机组中的齿轮箱由输入轴、输出轴、搅拌轴、主要增速齿轮和中间齿轮等组成。
齿轮箱承受巨大扭矩和变化的负荷，同时还要经受长时间高速旋转和多种工况的复杂应力。
2. 风力发电增速齿轮箱存在的故障模式针对风力发电增速齿轮箱的实际运行情况和失效监测数据，我们可以总结出以下故障模式：（1）齿面磨损和齿轮刚度失效：长期运行使得齿面磨损，导致齿轮传动效率下降，并可能引起齿轮档位的跳动或失效。
此外，过载或异常负荷可能导致齿面疲劳剥落。
（2）轴承故障：由于风力发电机组工作条件恶劣，轴承往往承受较大的径向和轴向负荷，会出现疲劳、磨损或裂纹故障。
（3）油封泄漏：长时间高速运转和温度变化可能导致油封失效和泄漏，从而影响齿轮箱的润滑和密封性能。
（4）齿轮箱壳体破裂：齿轮箱长时间受到高速旋转和不均匀的负荷作用，壳体可能会发生应力集中和破裂现象。
（5）润滑油污染和变质：齿轮箱内部油封失效、油泵故障等可能导致润滑油的污染和变质，进而影响整个齿轮箱的润滑效果。
3. 风力发电增速齿轮箱的失效机理（1）疲劳失效：长时间高速运转和工作负荷的变化将导致齿面和齿根积累应力，并逐渐导致疲劳裂纹产生和扩展，最终导致齿轮断裂。
（2）磨损失效：由于齿轮与齿轮之间的相对滑动，以及颗粒污染、油膜破裂等因素，齿面和齿根将发生磨损，严重时可导致齿面失效。
（3）弯曲失效：由于外部负荷作用或轴承故障，齿轮可能会发生弯曲变形，造成传动不平稳，甚至引起齿面和齿根的过载破坏。
风力发电机齿轮箱常见故障分析与预防措施
图1
齿轮是一种复杂的机械零件，它的制造工艺、安装以及运行维护都是较为复杂的，而这一系列工作过程控制得是否严格，都对齿轮的寿命有很大的影响。造成齿轮损坏的主要原因如下：
1）风机在高转速运转时，突然紧急停机，高速刹车动作，风机传动链振动晃动较大，轴承串动，齿轮咬合间隙变小，受力瞬间增大，造成齿轮断齿。
4、油化验
齿轮和轴承在转动过程中它们实际都是非直接接触，这中间是靠润滑油建成油膜，使其形成非接触式的滚动和滑动，这时油起到了重要的润滑、冷却作用。
齿轮油主要化验项目：外观分析、40℃粘度、总酸值TAN测试、含水量状况，对检测正常的油品定期进行过滤，对严重超标的油品进行换油。
6)、齿轮箱中速齿轮轴承磨损，导致齿轮箱齿轮咬合间隙不均匀，长时间存在齿面局部受力过大，造成断齿。
7)、齿轮箱弹性支撑固定螺栓松动，造成齿轮箱高速运转时振动较大，与发电机轴承不同轴，齿轮受到应力较大，造成断齿。
2、轴承失效
滚动轴承在使用过程中，由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时，就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、保持架损坏等。造成轴承失效的主要原因如下：
一、齿轮箱的结构
我风电场1MW、1.5 MW风力发电机齿轮箱由一级行星齿轮和两级平行轴齿轮传动组成，是一种典型的传动装置。齿轮箱利用其前箱盖上的两个突缘孔内的弹性套支撑在支架上。齿轮箱低速级的行星架通过涨紧套与机组的大轴连接，三个一组的行星轮将动力传至太阳轮，再通过内齿联轴节传至位于后箱体内的第一级平行轴齿轮，再经过第二级平行轴齿轮传至高速级的输出轴，通过柔性联轴节与发电机相联。齿轮箱输出轴端装有制动法兰供安装系统制动器用。
3、箱体开裂
箱体开裂部位
齿轮箱箱体开裂的主要部位为齿轮箱齿圈。导致齿轮箱开裂原因有：
低风速风力发电齿轮箱的故障排查与解决方案
低风速风力发电齿轮箱的故障排查与解决方案随着对可再生能源的需求不断增长，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式受到了广泛关注。
然而，在实际运营过程中，由于各种因素的影响，风力发电机组的齿轮箱可能会出现故障。
特别是在低风速条件下，齿轮箱的故障会更为突出。
本文将从故障排查的角度，为低风速风力发电齿轮箱提供一些常见故障及解决方案。
首先，低风速风力发电齿轮箱的故障可能会导致机组性能下降，甚至停机。
常见的故障包括齿轮箱油温过高、齿轮传动间隙过大、轴承过载等。
针对这些故障，我们可以采取以下解决方案：1. 齿轮箱油温过高齿轮箱油温过高可能是由于润滑油循环不畅或油品质量不佳所引起的。
排查时可以先检查润滑油的循环系统，确保油路畅通；同时，定期更换优质的润滑油以保持齿轮箱的正常工作温度。
2. 齿轮传动间隙过大齿轮传动间隙过大可能是由于齿轮材料磨损严重或齿轮和轴承不匹配造成的。
这种问题可以通过定期检查和维护来解决，及时更换磨损的齿轮，并确保齿轮与轴承的配对精度达到要求。
3. 轴承过载轴承过载可能是由于负载不平衡、过大的摩擦阻力或轴承损坏等原因导致的。
为了解决这个问题，需要及时调整负载平衡，减小摩擦阻力，并定期检查和更换损坏的轴承。
除了以上常见的故障外，低风速风力发电齿轮箱还可能遇到一些其他问题。
例如，风轮的非均匀负荷或不对称风载荷可能导致齿轮箱受力不均匀，从而产生振动和噪音。
为了排查和解决这个问题，可以进行风轮动平衡测试，并根据测试结果进行调整。
此外，定期检查齿轮箱的润滑系统、冷却系统和密封系统，确保其正常工作，也是防止故障的重要措施。
在排查和解决低风速风力发电齿轮箱故障时，还需注意以下几点：1. 定期检查和维护定期检查风力发电机组的齿轮箱，包括油温、轴承状况、齿轮间隙等参数的检测。
同时，将维护工作纳入计划，定期对润滑系统、冷却系统等进行检查和维护，保持其正常运行状态。
2. 使用高品质的材料和零部件选用高品质的齿轮、轴承和润滑油等材料和零部件，可以提高齿轮箱的可靠性和使用寿命，降低故障率。
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。
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修
风力发电机组齿轮箱故障分析及检修齿轮箱是风力发电机组中非常重要的一个组成部分，它起到传递风机机组运动和与发电机连接的作用。
由于齿轮箱工作环境的特殊性和长期工作的高负荷，它可能会遇到各种各样的故障。
本文将分析几种常见的齿轮箱故障以及相应的检修方法。
1.齿轮箱振动过大：振动过大是齿轮箱故障中最常见和最重要的问题之一、当齿轮箱振动过大时，会导致齿轮磨损加剧，同时也会对其他部件造成损害。
另外，振动过大还会影响系统的运行效率和可靠性。
检修方法：-检查齿轮箱支撑结构是否完好，并进行必要的修复或更换。
-检查齿轮箱内部的齿轮轴承是否磨损，如有需要及时更换。
-检查齿轮箱油液的质量和量是否符合要求，并及时更换。
-检查齿轮箱的齿轮间隙是否过大，如有需要及时调整。
2.齿轮磨损：齿轮箱中的齿轮长期工作，会导致齿轮表面磨损。
齿轮磨损不仅会影响齿轮传动的可靠性和效率，还会增加设备的噪音和振动。
检修方法：-检查齿轮箱内部的齿轮和齿轮轴承是否磨损严重，如有需要及时更换。
-检查齿轮箱的润滑系统是否正常工作，及时添加润滑剂。
-检查齿轮箱的齿轮间隙是否适当，如不适当需进行调整。
3.轴承故障：齿轮箱中的轴承是支撑齿轮和传递力的重要部件，长期工作会导致轴承磨损和损坏。
检修方法：-检查齿轮箱中的轴承是否磨损或损坏，如有需要及时更换。
-检查轴承安装是否正确，确保轴承在运行期间不会发生偏移或过紧。
4.油液问题：齿轮箱中的油液起到润滑和冷却作用，长期使用会导致油液老化和污染。
油液老化和污染会影响齿轮、轴承和密封件的寿命。
检修方法：-检查齿轮箱内部的油液质量和量是否正常，如有需要及时更换。
-定期清洗和更换油液过滤器，避免油液中的杂质对齿轮箱的影响。
5.密封问题：齿轮箱中的密封件是避免油液泄漏和防止外部杂质进入的重要部件，长期使用会导致密封件老化和损坏。
检修方法：-定期检查和更换齿轮箱的密封件，确保密封性能正常，避免油液泄漏和杂质进入。
总结：齿轮箱是风力发电机组中一个重要的组成部分，其故障会直接影响整个系统的运行效率和可靠性。
风力发电机组轴承的失效模式与损伤机理研究
风力发电机组轴承的失效模式与损伤机理研究风力发电机组轴承是关键的组件之一，其可靠性和寿命直接影响风力发电系统的运行和经济性。
因此，研究风力发电机组轴承的失效模式和损伤机理对于提高风力发电系统的可靠性和减少维护成本具有重要意义。
失效模式是指轴承在使用过程中由于各种原因引起的失效形式。
风力发电机组轴承可能发生的失效模式可以分为以下几种：1. 疲劳失效：疲劳失效是由于长时间的循环载荷作用下，轴承的材料逐渐疲劳开裂导致的失效。
风力发电系统由于长时间的风载荷作用和转子运行引起的振动和载荷变化可能导致轴承的疲劳失效。
2. 脱硬化失效：轴承脱硬化失效是由于高温和高载荷共同作用下，轴承的硬度减小导致的失效。
风力发电机组由于长时间的运行和高速旋转可能产生大量的摩擦和热量，从而导致轴承的脱硬化失效。
3. 磨损失效：磨损失效是由于长时间的摩擦作用和颗粒物进入轴承内部引起的失效。
风力发电机组在运行过程中，可能会受到大量颗粒物的侵入，这些颗粒物可能会导致轴承的磨损失效。
4. 锈蚀失效：锈蚀失效是由于轴承受到湿度、酸碱环境等因素影响下，发生腐蚀而导致的失效。
风力发电系统通常设置在海洋或湿润环境中，可能会受到潮湿环境的影响，从而导致轴承的锈蚀失效。
轴承的损伤机理包括以下几个方面：1. 疲劳损伤：轴承在长时间的运行过程中，由于载荷的不均匀分布和振动等因素的作用，可能导致轴承材料发生疲劳开裂。
这种疲劳损伤会导致轴承的寿命缩短，并最终导致轴承的失效。
2. 磨粒损伤：轴承在运行过程中，可能会受到颗粒物的侵入，这些颗粒物由于摩擦作用会导致轴承的磨损。
随着磨粒的逐渐增加，轴承的摩擦阻力和磨损程度也会增加，最终导致轴承的失效。
3. 腐蚀损伤：轴承在潮湿环境中易受到腐蚀的影响，特别是在海洋环境中更加明显。
腐蚀会导致轴承表面的氧化和锈蚀，这些损伤会削弱轴承的强度和材料的耐蚀性。
4. 温度损伤：风力发电机组由于长时间的运行和高速旋转，会产生大量的摩擦和热量。
风电齿轮箱的各部分失效与故障分析
风电齿轮箱的各部分失效与故障分析引言：随着可再生能源的快速发展，风能逐渐成为全球范围内的一种重要的可再生能源，而风电齿轮箱作为风力发电机组的核心部件，具有承担巨大负荷和高速旋转的特点。
然而，由于操作环境恶劣且长期运行，齿轮箱容易出现各种失效和故障。
一、齿轮失效1. 疲劳失效疲劳失效是由于重复应力作用下齿轮金属材料的疲劳断裂引起的。
这种失效通常发生在齿轮接触区域，在长时间高速旋转和不可预测的加载条件下，会在齿根处形成疲劳裂纹，最终导致齿轮断裂。
2. 磨损失效磨损是齿轮箱常见的一种失效形式，主要分为表面磨损和微观磨损。
表面磨损通常由于载荷过大、润滑不良或者颗粒污染引起，而微观磨损则是由于齿面摩擦和接触疲劳引起的。
3. 腐蚀失效腐蚀是由于介质中存在酸、碱或者其他化学物质，导致齿轮表面与润滑油发生化学反应而损坏的失效形式。
腐蚀会破坏齿轮的表面硬度，导致齿轮表面变薄，减小载荷传输能力，并可能引发其他类型的失效。
二、轴承失效1. 疲劳失效轴承疲劳失效是由于反复的加载引起轴承材料的裂纹形成和扩展。
这种失效通常在负荷高、转速快的情况下发生，长期运行会导致轴承表面的疲劳裂纹逐渐扩展，最终导致轴承失效。
2. 磨损失效轴承磨损是由于齿轮箱工作时产生的颗粒污染、不良润滑或由于杂质引起的磨损。
磨损会导致轴承零件间的摩擦增加，从而引发轴承的过早失效。
3. 温度失效高温会导致轴承材料的变形和热膨胀，进而损坏轴承的内部结构。
过高温度使轴承的润滑脂失效，从而导致轴承的寿命缩短。
三、油封失效油封是齿轮箱中非常关键的部件，主要用于防止润滑油泄漏以及防止灰尘和污染物进入齿轮箱。
油封失效通常由封口材料老化、密封面损坏或过度磨损引起。
失效的油封会导致润滑油泄漏和外界污染物进入齿轮箱，进而引发齿轮、轴承等更严重的故障。
四、齿轮箱振动失效振动是齿轮箱失效的重要标志，它可以预示齿轮、轴承和其它部件的故障。
齿轮箱振动失效可能由于不平衡、松动、轴承故障、齿轮磨损等原因引起。
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。
风能发电机组齿轮箱故障诊断与维修
风能发电机组齿轮箱故障诊断与维修风能发电机组齿轮箱是实现风能转换为电能的重要部件之一。
然而，长期运行和外部环境的影响可能导致齿轮箱出现故障，对风能发电系统的稳定性和可靠性造成威胁。
因此，及时准确地诊断和修复齿轮箱故障是保障风能发电系统正常运行的关键。
本文将从故障诊断方法和维修措施两个方面，探讨风能发电机组齿轮箱故障的解决方案。
一、故障诊断方法1. 故障预警系统故障预警系统是一种通过实时监测齿轮箱的振动、温度、压力等参数，判断齿轮箱是否存在故障并提前预警的技术。
通过安装传感器和数据采集装置，将齿轮箱的运行参数实时传输到监测中心，利用数据分析和故障诊断算法，及时发现和定位齿轮箱的故障，为后续的维修提供准确的信息。
2. 振动分析法振动分析法是一种常用的齿轮箱故障诊断方法。
通过在齿轮箱上安装振动传感器，实时监测齿轮箱的振动信号，并进行频谱分析和时域分析，可以判断齿轮的磨损程度、轴承的松动情况、齿轮箱内部的异物等故障类型。
振动分析法凭借其高效、准确的特点，在风能发电机组齿轮箱故障诊断中得到了广泛应用。
3. 热像仪检测热像仪检测是一种通过测量齿轮箱表面温度分布来判断齿轮的磨损和轴承的摩擦情况的方法。
通过在齿轮箱表面扫描热像仪，可以观察到齿轮箱中的温度异常区域，并对其进行进一步分析和诊断。
热像仪检测方法简单快捷，对齿轮箱内部结构没有破坏性，因此在风能发电机组齿轮箱故障的初步判断中具有先天优势。
二、维修措施1. 齿轮更换在齿轮箱出现磨损或破损的情况下，需要及时更换齿轮。
在更换过程中，需要严格按照齿轮箱的拆装标准和工艺要求进行操作，确保齿轮的安装位置和间隙的准确度，以避免因齿轮不合理的配合而引起的二次故障。
2. 轴承维修轴承是齿轮箱中常见的易损件之一，其损坏会导致齿轮箱的故障。
因此，在损坏的轴承需要维修时，需要将其拆卸下来进行检修，包括清洗、更换润滑油和密封件，以及重新安装和润滑。
3. 故障原因排查与解决对于其他类型的齿轮箱故障，例如异物进入、齿轮脱落等，需要通过仔细的排查和分析，找出故障的原因并制定相应的维修方案。
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。
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风电机组齿轮箱轴承常见失效模式及解决方案
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，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。
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。
而且预紧的圆锥滚子轴承的承载区得到优化，减少了滚道应力，提高了行星轮系的刚性，并可以承受外部传入齿轮箱行星架端的额外轴向力。
2.2 行星轮轴承
2.2.1 常见失效模式 常见的一种行星轮轴承是由一对双列圆柱滚子轴承组成。
在轴承外圈和行星轮内孔之间过盈配
合量不足或是由于齿轮变形而使两者接触面积减少的情况下，会出现外圈跑圈和磨损。
对于斜齿行星轮设计而言，由于行星轮与内齿圈和太阳轮同时啮合的时候受到大小相同、方向相反的轴向力，所产生的倾覆力矩使得外侧的两列滚子承载较大，中间两列滚子承载较小。
四列滚子之间的载荷分布不均匀使得实际使用寿命有一定差别，在相同设计寿命的前提下，外侧两列会提前出现疲劳剥落。
2.2.2 解决方案 Timken 集成式柔性销行星轮组件是提高行星级可靠性的最佳方案之一。
齿轮和轴承外圈集成于一体，杜绝了外圈跑圈的可能性，同时有更多的内部空间设计更多、更大的滚子来提高承载能力。
通过预紧两列圆锥滚子使其承载区得到优化，降低了应力和滚子打滑的几率，使载荷更均匀的分布在两列。
柔性销设计允许行星轮组件在运行中产生柔性的偏移，保证齿面有很高的啮合率，特别是对多个行星轮的设计，使得各行星轮之间的载荷分布更均匀，而且还可以降低加工和装配的精度要求。
2.3 高速轴轴承
2.3.1 常见失效模式 圆柱滚子轴承及四点接触球轴承组合在高速级的应用中是较为常见的一种。
在高速和低载的情
况下，圆柱滚子轴承容易出现滚子打滑和滚道滑伤，而球轴承可能会出现滑伤和微剥落的损伤。
2.3.2 解决方案 铁姆肯公司推出带抗磨涂层的圆柱滚子轴承和单列圆锥滚子定位轴承。
带抗磨涂层的圆柱滚子轴承
在整个寿命周期的运行中既能持续地防止滑伤，也可以防止由于润滑剂里含杂质而造成滚道伤害以及润滑不良的情况。
单列圆锥滚子定位轴承可以承受径向及双向的轴向载荷，其纯滚动的特性将滑伤的可能性降至最小。
3. 总结
随着风力发电装备行业的迅猛发展，特别是大功率风力发电机日趋主流，风力发电机及零部件的可靠性将是研发中关注的重点。
本文介绍的齿轮箱轴承常见失效模式及其解决方案，旨在帮助设备制造商选取更适合风力发电机齿轮箱应用的轴承解决方案，力求不断优化齿轮箱的设计，使齿轮箱乃至整机的可靠性得到大幅的提升。
原文地址：/tech/15963.html。