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风力发电机组变桨轴承出现故障原因及改进措施分析

2012-07-30 11:34
人在旅途20
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  电动变桨轴承是在不同于一般的条件下工作的. 轴承的内外圈不相对旋转,而是在很小的角度范围内摆动,因此它的滚珠不是沿整个滚道滚动而只移动很小的距离,事实上是在摇动也就是说永远是同一部分的滚珠受载荷的作用.轴承发生故障原因如下:

  做摆动的轴承与单向旋转的轴承不同, 如果没有很好的润滑那么在短时间工作之后轴承就会磨损,损伤. 滚道磨损及滚珠损伤将使摩擦力矩增加. 在摆动振幅相当大的情况下,轴承圈将受到2种载荷的作用,轴承圈上未被润滑部分边缘一段处在与连续旋转的轴承相似工作滚珠改变运动方向后经过的区域在被润滑之前将出现压力峰,该压力峰的压力比连续旋转时所产生的压力大一倍。

        当轴承以很小的摆动振幅工作时,这时相离最远的两接触面也部分地相互重叠,轴承的工作条件将变得极端不好。因为润滑剂不可能流入重叠的接触面,因此该区域内的压力峰将变得非常大。以至于立刻就会产生永久变形。在此情况下金属表面由于猛烈挤压 ,可能发生分子熔接现象在滚道上留下凹坑。轴承磨损逐渐加大,于是由于轴承圈金属被氧化及部分润滑剂变成酸而生成氧化物的侵蚀作用 ,轴承将更快地损坏导致轴承变形卡死。

  风力发电机在运行过程中叶片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,而产生陀螺力矩,它作用在叶片上是一种变化的惯性载荷,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,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。从而引起轴承在受载时内外圈相对错位,使接触角发生变化,造成滚动体载荷不均匀或滚动体与滚道产生边缘力 ,从而引起滚动体卡死在滚道上。变桨轴承是安装在支承基座上 ,保证轴承有足够的刚度和应力的均匀分布。回转支承安装不好,轴承运行时产生工作变形 。支承的形状偏差导致滚道变形,滚动体在滚道中卡死,引起停机或锁死。

  电动变桨系统在变桨过程中 ,3个叶片不能同步的原因是因为轴承出现了故障,上述分析了变桨轴承出现故障的原因针对这些原因所采取的改进措施有:

  (1)选用好的润滑脂 ,最好润滑剂是能受高压且不易被氧的润滑脂。每个轴承需要足够的润滑脂大约 1600克.在润滑过程中应小幅度旋转轴承。过程中应小幅度旋转轴承。

  (2)定期检查轴承螺栓的预紧力 。用液压力矩扳手以规定的力矩检查螺栓。如果螺母不能被旋转或者螺母的终点位置距松开前的位置相差20度以内,说明预紧力仍在限度以内。

  (3)正确按照说明书安装轴承 。轴承的安装应满足说明书上的形状和刚度公差,确保结构符合技术要求 。要做好定位和强制对中,安装后及时对安装的轴承进行检测。

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