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1、近十年来，风力发电作为一项可再生的绿色环保新型洁净能源，受到了各国 的高度重视，得到了长足的发展。风力发电机用轴承主要包括：偏航轴承总成 (660PME047 )、风叶主轴轴承(24044CC)、变速器轴承、发电机轴承等，轴承 的结构形成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。其中大型偏航轴承总成和风叶主轴轴承技术难度较大，现在 基本依靠进口，是风机国产化的难点之一。风机轴承国产化可提高国内轴承工业 的设计应用水平，缩小与国外先进水平的差距，促进国内轴承工业的发展和技术 进步，另一方面，可以降低风电成本，加快我国新能源和可再生能源的发展。风力发电机常年在
2、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23级风时就要启动，并能跟踪 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. 1 偏航轴承总成(660PME047)偏航轴承总成是风机及时追踪风向变化的保证。风机开始偏转时，偏航加速 度将产生冲击力矩M = I ( I为机舱惯量)。偏航转速d越高，产生的加速 度也越大。由于I非常大，这样使本来就很大的
3、冲击力成倍增加。另外，风机 如果在运转过程中偏转，偏航齿轮上将承受相当大的陀螺力矩，容易造成偏航轴 承的疲劳失效。根据风机轴承的受力特点,偏航轴承采用“零游隙”设计的四点接触球轴承, 沟道进行特别设计及加工,可以承受大的轴向载荷和力矩载荷。偏航齿轮要选择 合适的材料、模数、齿面轮廓和硬度，以保证和主动齿轮之间寿命的匹配。同时, 要采取有针对性的热处理措施，提高齿面强度，使轴承具有良好的耐磨性和耐冲 击性。风机暴露在野外，因此对该轴承的密封性能有着严格的要求，必须对轴承的 密封型式进行优化设计，对轴承的密封性能进行模拟试验研究，保证轴承寿命和 风机寿命相同。风机装在40m的高空，装拆费用昂贵，因
4、此必须有非常高的可靠 性,一般要求20年寿命，再加上该轴承结构复杂，因此在装机试验之前必须进行 计算机模拟试验，以确保轴承设计参数无误。1. 2风叶主轴轴承(24044CC)风叶主轴由两个调心滚子轴承支承。由于风叶主轴承受的载荷非常大，而且 轴很长，容易变形，因此，要求轴承必须有良好的调心性能。确定轴承内部结构参 数和保持架的结构形式,使轴承具有良好的性能和长寿命。1. 3 变速器轴承变速器中的轴承种类很多，主要是靠变速箱中的齿轮油润滑。润滑油中金属 颗粒比较多,使轴承寿命大大缩短，因此需采用特殊的热处理工艺，使滚道表面存 在压应力，降低滚道对颗粒杂质的敏感程度，提高轴承寿命。同时根据轴承的工
5、况 条件,对轴承结构进行再优化设计，改进轴承加工工艺方法,进一步提高轴承的性 能指标。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低轴承振动 的噪声，使轴承具有良好的低噪声性能。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。
