如何设计、安装、维护风力发电转盘轴承？

随着国家相关政策的出台，新能源作为新生力量强势崛起，风力发电关乎民生，备受人们的关注，风力发电机组由于所处工作环境恶劣，受力复杂，通常我们通过提高相关数值以满足实际要求。如内外圈滚道，作为最薄弱环节的滚道，转盘轴承在使用中的损坏97%来自滚道的损坏，因此为保证转盘轴承使用寿命，我们针对滚道淬硬层深度及表面硬度应提出更严格的要求。通常我们在设计、安装、维护风力发电转盘轴承阶段应注意以下事项：

1）风力发电机组在运行过程中所受到的气动力是变化的，风速不仅大小变化而且方向也会变化，从而产生陀螺力矩，它作用在叶片上是一种变化惯性载荷，这个载荷对转动的叶片是变化的，也是激振源。这个振源使叶片产生振动，叶片是用螺栓固定在变桨轴承的内圈上，叶片的振动使固定螺栓产生松动，叶片的受力不再均匀，产生微动磨损，因此，在设计过程中，为防止因固定转盘轴承螺栓松动引起轴承位移而产生磨损，在保证螺栓的疲劳寿命情况下，尽量取较大的拧紧力矩值。但是必须根据实际情况制定实际可行的检修规定，如安装并首次投入工作的转盘轴承在连续运转100 h后，应全面检查安装螺栓的预紧力是否符合要求，以后每连续运转500 h重复上述检查，当螺栓的松动角度超过30 °，要对此螺栓加以留意或更换，杜绝因螺栓松动，加剧转盘轴承的磨损。

2）装配时游隙的控制也将对轴承的受力和寿命产生严重影响。转盘轴承内外套圈之间的游隙，直接影响到转盘轴承的载荷分布、回转灵敏性、回转精度、振动特性等，为此 JB / T 2300—1999、JG / T 66—1999、JB 10705[3,4]等标准都对转盘轴承游隙作了明确要求，风电中的偏航轴承和变桨轴承通常要求零游隙或是稍微负游隙来提高轴承的承载能力，降低疲劳度。转盘轴承齿轮与变桨减速机或偏航减速机的齿轮啮合间隙，齿侧间隙的最小值一般要求为（0.03～0.04）×模数，在最终紧固转盘轴承之后，对整个圆周上的小齿轮的齿轮啮合间隙要进行重新检查确保间隙适中，提高传动精度、降低冲击载荷。

3）润滑和密封也是要考虑的因素，风力发电机组上用的转盘轴承都是低速重载的工况，润滑不好容易在金属表面发生分子熔接、滚道留下凹坑加速轴承磨损，所以必须保证有良好的润滑，在齿面之间、滚动体与滚道之间形成保护性油膜，减轻接触面间的微动磨损，减小回转阻力矩，避免金属与金属直接接触，同时要即时处理掉废弃油脂，避免沙尘等硬质颗粒进入啮合面，造成齿面磨损甚至断齿，延长转盘轴承的使用寿命。设备长时间停止运转的前后，也必须对其加注润滑脂，避免启动瞬间的磨损；加注润滑脂的时候要对确保润滑脂的型号和清洁，绝对不允许不同型号的润滑脂混用，更不能使任何杂质尤其是铁屑参与润滑，以免损伤润滑部位。

4）转盘轴承密封在防止润滑脂外流的同时也防止外界尘埃、水汽、杂质和腐蚀性气体等进入，减少轴承的磨损。密封圈的寿命一般为5~7 年，因此在设计时，必须考虑如何更换密封圈。维护人员必须按照维护说明书定期检查密封圈的老化情况，特别是在温差较大地区，橡胶密封唇更易早期老化而丧失密封性；同时还要做好机舱罩的密封，防止太阳光直接射在密封圈上，使密封圈过早的老化。一但发现密封圈错位或断裂，出现润滑油外流时，应及时将其复位或更新，确保滚道和滚珠不受磨损。除此之外防止轴承过电流、发生电腐蚀，以及在安装过程中注意淬火软带应与主载荷区成 90 °，保证安装精度等细节工作也不能忽视，在安装及调试过程中要严格按照设计规范执行。