风电偏航轴承寿命计算与承载能力分析.pdf

《风电偏航轴承寿命计算与承载能力分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、ISSN1000－3762轴承2013年7期1－5，8CN41－1148/THBearing2013，No．7产品设计与应用风电偏航轴承寿命计算与承载能力分析凡增辉，李秀珍，谷小辉，欧阳华，朱为亮(南车株洲电力机车研究所有限公司，湖南株洲412001)摘要:在综合考虑球轴承以及回转支承基本设计理念的基础上，结合风机行业的GL设计规范与ISO标准等，基于风机偏航轴承坐标系下的真实载荷工况，合理运用相关的计算方法，准确梳理了偏航轴承寿命与承载能力计算的具体过程。结合实例对比了不同标准与规范的差异，结果表明，各种方法的计算结果虽有差异，但不影响对

2、偏航轴承的基本判断，因此可以采用较为简单的算法对偏航轴承进行快速校核分析。关键词:风力发电机;偏航轴承;寿命计算;承载能力;校核+中图分类号:TH133．331文献标志码:B文章编号:1000－3762(2013)07－0001－04LifeCalculationandCarryingCapacityAnalysisofYawBearingsinWindTurbinesFanZeng－hui，LiXiu－zhen，GuXiao－hui，OuyangHua，ZhuWei－liang(CSRZhuzhouInstituteCo．，Ltd．，Zhuz

3、hou412001，China)Abstract:Basedoncomprehensiveconsiderationofthebasicdesignconceptforballbearingsandrotarysupporting，combiningwithGLdesignspecificationandISOstandardofwindturbineindustry，therelatedcalculationmethodsisreasonablyusedbasedonrealloadingconditionsunderyawbearingsc

4、oordinatesystemofwindturbines．Theconcreteprocessisaccuratelycombedforcalculationoflifeandcarryingcapacityofyawbearings．Thedifferenceiscomparedbe-tweenthedifferentstandardsandspecifications．Theresultsshowthatdespitethecalculationresultsofvariousmethodshavedifferences，butdoesn

5、otaffectthebasicjudgmentforyawbearings，sothesimplealgorithmisabletobeusedtorapidlycheckandanalyzeyawbearings．Keywords:windturbine;yawbearing;lifecalculation;carryingcapacity;check风力发电机偏航轴承作为风力发电机(以下殊性与复杂性，风机偏航轴承的设计计算实际上简称风机)迎风捕获能量的回转支承，安装于风机有其独特的地方。下文综合运用球轴承的基本原机舱底部，是偏航系统的关键

6、部件。由于风机吊理与风机设计的相关标准与规范，在基于风机真装维护费用极高，且风机工况复杂，偏航轴承一般实工况与载荷的前提下，对风机偏航轴承的疲劳承受较大的轴向力、径向力和倾覆力矩的联合作寿命与承载能力进行分析计算。用，因此对偏航轴承的承载能力、寿命及可靠性提1载荷工况出了很高的要求。目前主流的兆瓦级以上风机的偏航轴承主要偏航轴承外圈与偏航制动盘一起固定在塔筒采用四点接触球转盘轴承，因此对风机偏航轴承上，偏航轴承内圈与主框架通过螺栓连接(图1)。的设计计算大多运用经典的球轴承设计理论或者当偏航电动机工作时，带动主框架随着偏航轴承［1－6］回转支承

7、的设计方法。但由于风机工况的特内圈旋转，从而使整个机舱和风轮处于最佳迎风状态。［7－8］收稿日期:2012－12－21;修回日期:2013－02－16在风机设计时，参照GL规范与IEC标准，作者简介:凡增辉(1986—)，男，工程师，主要从事风机机运用行业通用的风机设计软件Bladed，对风机的各械传动设计工作，E－mail:fanzh@teg．cn。工况进行模拟计算，经过后处理，可以提取出针对·2·《轴承》2013．№．7偏航轴承坐标系下的载荷工况，如图2所示。成的径向力Fr;由Mx，My合成的倾覆力矩Mxy，如图1所示(偏航轴承不承受Mz，

8、因此，在此不予考虑)。风机偏航轴承的承载能力与寿命主要考虑对象是沟道，且其承受的主要载荷为倾覆力矩，因此需要在Bladed软件中利用“ChannelC