風電軸承

風電軸承是一種特殊的軸承，使用環境惡劣，高維修成本，要求高壽命。

基本介紹

• 中文名：風電軸承
• 外文名：無
• 主要特點：1.使用環境惡劣
• 生產工藝：要控制好鍛造溫度

主要特點

1.使用環境惡劣

2.高維修成本

3.要求高壽命

生產工藝

1、要控制好鍛造溫度，不要晶粒粗大；

2、要控制好調製質工藝，保證其心部的調質組織，從而保證其力學性能；

3、表面的中頻淬火硬化層深度的控制；

4、避免表面產生微細裂紋。

零件清洗流程

1.鍛件毛坯的檢查

2.粗車

3.粗車時效

4.精車

5.成型精車

交叉、三排滾子轉盤軸承內圈特別工藝：為防止交叉、三排滾子轉盤軸承內圈熱處理後變形。車削加工時必須進行成對加工，即滾道背靠背加工，熱處理前不進行切斷，熱後切斷成型。

6.熱處理

分滾道表面淬火（有時客戶要求可以滲碳、滲氮、碳氮共滲等）

和淬火後回火處理

7.滾、銑齒加工

8.鑽孔期間按客戶要求可以作發藍、磷化、硫化等處理

9.磨削加工可分粗磨和精磨兩個過程10.零件檢測

10.退磁、清洗、裝配、表面塗防鏽油、填充潤滑脂、封油嘴、包裝（塑膠薄膜包內層、牛皮紙中間層、尼龍塑膠帶纏繞外層）。

潤滑分析

風電齒輪箱輸入軸的轉速一般在10-20轉/分鐘,由於轉速比較低，導致輸入軸軸承也就是行星架支撐軸承的油膜形成往往比較難。油膜的作用是在軸承運轉時分開兩個金屬接觸面，避免金屬與金屬直接發生接觸。我們可以引入一個參數λ來表征軸承的潤滑效果(λ定義為油膜厚度與兩接觸表面粗糙度之和的比值)。

風電軸承

如果λ大於1，說明油膜的厚度足夠分開兩個金屬表面，潤滑效果良好；而如果λ小於1，則說明油膜的厚度不足以完全分開兩個金屬表面，潤滑效果不理想。在潤滑不良的情況下運轉，軸承有可能會發生如圖一所示的損傷。由於風電齒輪箱一般都採用ISOVG320粘度的循環潤滑油，因此如果發現λ小於1，我們一般只能通過降低軸承滾道及滾子的粗糙度來改善潤滑效果。

另外，在齒輪箱設計時，行星架支撐軸承要儘量避免一端軸承的尺寸太小，在實際的套用分析中我們發現即使壽命滿足條件，這種設計也會導致小軸承的線速度非常低，油膜更加無法形成。

承載區分析

在運轉軸承的滾子中一般只有一部分同時承受載荷，而這部分滾子所在的區域我們稱之為軸承的承載區。軸承承受的載荷大小，運行游隙的大小都會對承載區產生影響。如果承載區範圍太小，滾子在實際的運轉中則容易發生打滑現象。

對於風電齒輪箱而言，如果主軸的設計採用雙軸承支撐的方案，那么理論上只有扭矩傳遞到齒輪箱。在這種情況下，經過簡單的受力分析，我們不難發現行星架支撐軸承承受的載荷是比較小的，因此軸承的承載區往往也比較小，滾子容易發生打滑。在風電齒輪箱設計中行星架支撐軸承一般採用兩個單列圓錐軸承或者兩個滿滾子圓柱軸承的方案。

我們可以通過適當預緊圓錐滾子軸承或者減小圓柱滾子軸承游隙的方法來提高承載區。圖二給出的是減少游隙前後承載區的比較。

關鍵技術

設計與分析：仍以經驗類比設計為主，受力分析與載荷譜的研究幾近空白。其中的難點技術是針對主軸軸承的要求無故障運轉達13*104h以上，並具有95%以上的可靠度；針對齒輪箱軸承的高損壞率的高載荷容量設計等。

材料：不同部位的軸承採用不同的材料及熱處理，如提高偏航和變槳軸承用40CrMo鋼的低溫（環境溫度-40℃∽-30℃，軸承工作溫度在-20℃左右）衝擊功等力學性能的熱處理方法，表面感應淬火的淬硬層深度、表面硬度、軟頻寬度和表面裂紋的控制；增速器軸承用相當於國外STF、HTF鋼的研製及控制其殘餘奧氏體最佳含量的研究；主軸軸承在國產真空脫氣鋼質量尚存在一定差距的情況下，採用電渣重熔滲碳鋼ZG20Cr2Ni4A製造等。

防腐蝕與密封。

偏航和變槳軸承的特殊游隙要求。

偏航和變槳軸承滾道的磨削加工。

主軸軸承和變速器軸承的高精度加工。

變速器軸承用保持架的改進設計。

檢測試驗等。