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。

5 . 2 . 2技术要求

传动系统轴承从结构形式上看大多为标准轴承,所不同的是,为了保证高可靠性,在材料、热处理方面提出了一些特殊要求。

(1)套圈和滚动体一般采用电渣重熔冶炼的ZGCr15或ZGCr15Si Mn轴承钢制造,其热处理质量应符合ZJB J11 038 - 1993 《军用高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理质量要求》的规定。

(2)对轴承零件进行高温回火处理,以消除多余残余奥式体,稳定零件尺寸精度;确保在温差较大的环境中轴承的高可靠性运转。

5 . 3风电轴承的关键技术

在满足上述技术要求的基础上,风电轴承的制造,要特别注重以下关键技术的研究和应用:轴承可靠性设计、制造和试验技术;轴承工况和受力分析,载荷谱的建立;制造轴承零件的钢材钢种的优选;钢材质量(尤其是外协锻件钢材质量)控制技术和控制措施;转盘轴承套圈和齿轮齿面齿根表面淬火硬度、有效硬化层深度的控制,变形和淬火裂纹的防止;提高材料低温机械性能的方法;小游隙和负游隙转盘轴承摩擦力矩的控制;双列球转盘轴承、双列圆锥滚子轴承以及调心滚子轴承保证双滚道的加工一致性的工艺措施;圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承球基面与挡边接触位置和形状的优化;调心滚子轴承内圈、滚子和外圈工作面硬度和粗糙度

匹配的优化;包括尺寸和形状精确测量、表面淬火淬硬层深度检测、裂纹和其他缺陷的无损检测等的检测技术;特大型轴承寿命和可靠性试验加载,工况近似模拟,状态检测和试验数据采集及处理方法;残余奥氏体含量的最佳控制等等。