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风力发电机组主轴承的维护

风电主轴轴承维护目录主轴轴承的贮存主轴轴承的安装主轴轴承的润滑选择主轴轴承初次润滑主轴轴承涉及的齿轮箱与发电机对中主轴轴承的补充润滑主轴轴承的状态监测主轴轴承的润滑分析主轴轴承的贮存一、贮藏室要求A、室内温度控制存放主轴轴承仓库的室温4~28℃的温度范围,存放轴承的仓库内应设有空调和除湿设备。

室温过低,防锈油会在低温下硬化收缩并产生裂纹,湿气等有害物质会通过裂纹直接接触轴承表面而使其锈蚀;室温过高,防锈油会熔化变薄,防锈性能下降,失去对轴承表面的保护作用;日夜温差过大或温度变幅度过大,大气中湿气会在轴承表面上凝结成水珠,从而引起轴承锈蚀。

如果温度低于4℃时应使用空调或其它加热方式升温,如远红外电炉,但要注意加热时,不能产生有害气体损坏轴承,引起轴承生锈。

加热设备的数量与分布应以保证轴承存放处温度能比较均匀地升高为原则。

在高于28℃时,最好用自然对流法降温,避免使用易扬起灰尘或带来潮气的强制电扇风冷法,如果必须使用电扇,宜用高处安装百页窗式排风扇,风扇的数量和分布的选择原则应使室内存放轴承处尽可能温度均匀地冷却,同时气流无涡旋死角。

切忌对着轴承吹风,在门户经常开启的进口处应尤其要注意,因为较高温度的轴承陡遇冷风也会凝结水滴,凝结的水滴可能引起轴承生锈,这一点在早上入库调换房间空气时也应注意。

B、仓库湿度控制存放轴承的仓库,其室内相对湿度应保持在45%~60%,当湿度超过60%时应采取去湿措施。

最好在通风道的入口端设置去湿装置。

过高的湿度,易导致轴承的锈蚀,缩短轴承的“库存寿命”在库存安全期,阴雨天禁止雨衣、湿鞋等入室。

以下时温度、湿度对轴承仓贮的影响:相对湿度,% 环境温度,℃轴承最长仓贮时间,年60 25-30 1075 25-30 575 35-40 3典型的对贮存环境状态不控制的方法 1对已填充润滑脂的密封轴承最长的贮存期限为3年因此,对轴承仓库的控制对轴承使用会产生较大的影响!C、室内空气条件存放主轴轴承的仓库,其室内空气应洁净、无尘、干燥、不含酸碱性气体、水蒸气或其他腐蚀性气体。

透气通风处应设置过滤设施。

D、室内环境仓库内最好单独存放轴承。

如必须与其他物品共同存放一室时,共同存放的物品绝对不可以是酸、碱、盐或其他化学品,更不允许与这些物品接触。

共同存放的物品必须清洁无尘,性质稳定,不发霉变质或释放有害气体。

E、仓库位置存放轴承的仓库位置应选在安静,环境清洁处所,无有害气氛源或尘土污物源的下风位置,特别是应远离化学药品仓库、热处理或酸洗、铸工和锻工、磨工车间。

二存放主轴轴承的货架主轴轴承应尽量保持完好的箱式包装,水平存放于轴承平整的货架或托盘上;对于已去除箱式包装的主轴轴承存放时,只能水平放置在托盘或水平的货架上,使内外圈的侧面全部受到水平面的支撑。

支撑轴承的台面应平整无凸凹,更不得有钉头、毛刺;如果主轴轴承直立存放,由于内外圈和滚动部件较重,而内外圈相对较薄,可能会造成永久变形,造成轴承的失效!存放主轴轴承的货架面应垫无腐蚀性的防潮油纸,防止潮气进入轴承;轴承的堆放有一定的最高密度,保证主轴轴承可以受到良好的通风。

未存放在原包装中的轴承应妥善保存,防止受到腐蚀与污染同时,主轴轴承应放在适合起重装置附近,以便于搬运。

三、仓库的室内结构存放主轴轴承的仓库应具有防潮地面,墙壁建筑材料用稳定中性材料,墙壁应平整光滑,不得阻滞气流,积累灰尘。

从门窗射入的阳光,不可持久直接照射在主轴轴承上。

四、主轴轴承出库原则请遵循先进先出的出库原则SKF 240/600 ECA/W33 主轴轴承安装轴承类型SKF 探索者(SKF EXPLORER)球面滚子轴承所选轴承SKF 240/600 ECA/W33安装方式加热法安装开始工作前,请仔细阅读使用说明的全部内容。

使用说明中包含了多种可选的工具和测量方法。

插图内的轴承大都不是按比例和实际设计。

使用说明仅适用于SKF轴承。

选用使用说明内所建议的工具时,请根据实际使用的轴承和其他相关组件的尺寸核查其可用性。

圆柱形轴承箱的内孔直径,通常使用内量规测量各三个平面的四个点。

测量记录的表格见附件一。

适当填写测量记录并存档有助以后的跟踪工作。

在水平位置将轴承从盒中提起。

确保起吊设备安全可靠,以防止轴承摔落。

起吊过程中确保无人在轴承下。

安装程序用不掉毛的布擦去轴承内孔和外圆表面的防锈剂。

先将轴竖起来,把轴承下侧密封及其它附件装到轴上。

加热轴承时,应将轴承下端面平放在一个水平面上,同时应将轴承的中间滚动体垫高,确保其轴承的内、外圈都没有向轴承的滚动体和保持架施加负荷。

加热过程中应控制最大的内外温度差15℃,如内外圈在加热时接近这一温度,应停止加热或降低加热功率,等其温度差不大时才进行一步加热或增加加热功率。

在安装主轴轴承时,如轴承使用脂润滑,不用清洗轴承。

也可使用高燃点的油以油浴方法加热轴承。

将轴承置于支架上,以使油可在轴承周围自由流动。

在油锅加盖以保护轴承。

油须经过滤且在使用前彻底清洗油锅。

注意加热的均匀性!也可使用电加热(炉、烘箱)。

将轴承置于支架上以使空气在轴承周围可自由流动,确保温度均匀性。

一般情况下,轴承温度高于轴80 到90°C (144 到162°F)已足够进行安装。

轴承加热温度不可高于110°C ,更不应使用明火加热。

此时需要测量轴承的内径,确保其有足够的膨胀量。

风力发电机主轴轴承润滑脂选择可靠性是风力发电机组基本的质量标志,也是风力发电机的产品质量的重要组成部分。

风力发电机的可靠性除与设计、制造有关外,还有很大一部分与使用维护有关,而主轴轴承的维护在风力发电机的维护中处于非常重要的位置。

对风力发电机的主轴轴承维护和保养来讲,主轴轴承的润滑有着十分重要的意义;可以这么说,主轴轴承没有良好的润滑,它的运行就没有可靠性的保证。

因此,主轴轴承的润滑工作非常重要!一、风力发电机的主轴承轴承应用工况:由于风力发电机,生产好后可能安装于沿海、戈壁和草原地区,各地气候条件差异很大。

沿海地区空气湿度大,有盐雾。

北方戈壁、草原地区风沙大,冬季寒冷。

对主轴轴承的润滑来说:湿度、盐雾、风沙会产生影响,但主要是早、晚,冬、夏温差会对主轴轴承的润滑产生非常大的影响,这个影响尤其是在冬季表现的非常明显。

东汽设计的1.5MW的风力发电机的主轴采用单轴承三点式支撑,后两点的齿轮箱是弹性支撑,主轴轴承除受转矩之处,还要受径向力及叶片和齿轮箱带来的弯矩、叶片受风力时带来轴向力。

东汽风力发电机传动链示意图:1、主轴轴承和轴承座2、主轴3、增速齿轮箱4、齿轮箱与发电机之间的联轴器5、发电机6、齿轮箱柔性支撑另外,风力发电机组的动力学问题非常复杂,会对主轴轴承的会润滑产生影响,其动力学的问题主要有三个方面:A、动载荷方面,作用于风轮叶片上的周期性的气动载荷会引起叶片的动响应,各叶片的动载荷合成为风轮的动载荷,它是风力发电机振动的主要振源,会通过主轴施加给主轴轴承,会对主轴轴承润滑脂产生影响。

B、振动方面,风轮的振动载荷作用在塔体上引起的振动响应,使风力发电机组在运行始终要承受持续的周期性振动。

而这种振动也会对主轴轴承的润滑脂的润滑要求提出要求。

C、动力稳定性方面,风轮的动力不稳定性,包括变距/挥舞不稳定性、变矩/摆振不稳定性及挥舞/摆振不稳定性等都会对主轴轴承的润滑脂性能提出相应的要求。

二、风力发电机主轴轴承的润滑脂应具有的特性:风力发电机运行时温度变化不大,即使北方戈壁和荒漠草原地区夏季高温时,可在短期内可达40℃以上。

因此,用于风力发电机主轴轴承润滑脂不必对高温使用性能有特殊要求。

在主轴轴承润滑脂的低温性能上,根据各地最低环境温度的高低,其要求是不同的。

不同的环境温度会对润滑脂的低温性能产生相应要求:A、对于环境温度高于-10℃的地区,主轴轴承的润滑脂不需特别考虑低温性能。

B、低于-10℃时,需要考虑润滑脂的低温性能。

C、北方寒区冬季气温最低的月份气温低到-20℃以下,有时连续数日在-30℃左右时,润滑脂的低温性能就显得特别重要。

对于采用集中润滑系统的主轴轴承的润滑脂,其低温性能会对润滑脂的泵送性能产生非常大的影响,使用不管有多好的润滑脂,如果在低温环境下,润滑系统不能将润滑脂泵送到轴承的内部,那样轴承的润滑就会存在非常大的问题,轴承的可靠性就不能达到保证。

同时,如果我们对主轴轴承的润滑采用比较大的基础油的粘度来进行润滑,如460#基础油,在环境温度比较低的情况下,基础油的粘度会变得非常大,而对于轴承的润滑来说,如果基础油的粘度超过1000mm2/s时,轴承运行就可能出由于基础油的粘度过大,基础油的流动性变差而导致的贫油现象的出现,导致轴承的提前失效!另外,风力发电机的主轴轴承的由于其转速非常低,其正常运行时的摩擦生热是比较低的,尤其是在环境温度比较低时,轴承正常运行的温升比较低,轴承运行起来的摩擦生热对改善基础油的流动性的帮助不大,因此对风力发电机的机舱内的温度的控制对风力发电机的主轴轴承的润滑有非常大的作用。

风力发电机组因其工作环境和设备运行方式的特殊性,对机组的润滑剂提出了较高的要求。

也对主轴轴承的润滑剂提出了较高的要求。

1)在振动的情况下,也能降主轴轴承的磨损,延长主轴轴承寿命;2)能有效的降低主轴轴承的摩擦系数和摩擦力,保证传动系统的机械效率;3)能有效降低主轴轴承的振动和噪音;4)减少叶片上风力变化及停机刹车时的冲击载荷对主轴轴承的影响;5)保护主轴轴承,提高主轴轴承的防腐蚀能力(尤其是在潮湿地区和海上环境);6)辅助密封作用,防止水对轴承造成的不良影响。

7)主轴轴承润滑脂应具有极好的极压性能8)主轴轴承润滑脂应具有极好的抗布氏压痕的性能9)主轴轴承润滑脂应具有极好的抗微动磨损的性能10)在低温情况下使用的主轴轴承润滑脂在低温下应具有比较好的分油性能三、风力发电机主轴轴承润滑剂的选择正确选择主轴轴承润滑剂是保证主轴轴承可靠运行的重要必要条件之一。

对于不同的轴承配置选用的润滑剂存在差异。

主轴轴承风力发电机组常见的轴承布置形式有:1)主轴与主齿轮箱设计成一个整体,这种形式轴承与齿轮箱使用同一润滑系统,采用润滑油进行强制方式润滑;2)对主轴轴承布置是采用一套或两套主轴轴承,主轴轴承的润滑可以采用润滑脂来润滑,或将齿轮箱内的齿轮油通过润滑系统引到主轴轴承座内进行润滑,再将齿轮油循环进齿轮箱。

SKF对主轴轴承的润滑脂推荐如下:1)如果风力发电机所处的环境温度范围在-40~-30℃,SKF建议使用LGWM 2润滑脂进行润滑,它尤其适合环境湿度大和海上风场。

2)如果风力发电机所处的环境温度范围是在-30~-20℃,SKF建议使用LGWM 1(应采用密封油时使用的密封)润滑脂进行润滑。

3)如果风力发电机所处的环境温度高于-20℃,SKF建议使用LGEP2 润滑脂进行润滑。

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