兆瓦级风电变桨轴承技术要求与制造

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1、学兔兔www.xuetutu.com量兰二2鱼轴承2011年6期CN41—1148／THBearing2011．No．6兆瓦级风电变桨轴承的技术要求与制造张宏伟，扈文庄，邢振平，刘河(1．大连冶金轴承股份有限公司，辽宁大连116202；2．洛阳轴研科技股份有限公司，河南洛阳471039；3．金风科技股份有限公司，北京100176)摘要：通过研究和分析使用工况，确定出兆瓦级风电变桨轴承具体细化的技术要求，并提出了相应的加工工艺和测量方法，制造出满足20年使用寿命要求的兆瓦级风电变桨轴承。关键词：变桨轴承；技术要求；寿命；加工工艺；测量中图分类号：TH133．331文献标志码：A文章编号：

2、1000—3762(2011)06—0061—041变桨轴承的技术要求变桨轴承作为风力发电机的关键部件，与变桨驱动装置一起作用，通过改变叶片角度(即桨距角)实现对风力发电机叶片输出功率的控制和桨叶的安全性保证。变桨轴承承受3个方向交变的轴向力、径向力和大的倾覆力矩，载荷分布如图1所示。变桨轴承的工作环境非常恶劣(高温、高寒、高原、高盐和高风沙)，要使其满足20年使用寿命的要求，就必须保证变桨轴承在整个运行期间，保持均匀和稳定的启动摩擦力矩、有效的密封，变桨不能出现失败。由于兆瓦级风电变桨轴承要求高可靠性和长图1变桨轴承载荷分布示意图使用寿命且又是双排四点接触球结构，因此，对成硬度大于2

3、60HB，材料的力学性能要达到：抗拉强品和零件的技术要求不同于普通回转支承。套圈度orb≥850MPa、屈服强度≥650MPa、伸长率材料要求为炉外精炼真空脱气、符合EN10083标≥12％、一40℃时V形试棒的冲击功平均值大准的合金结构钢42CrMo4；套圈基体做调质处理，于27J。保持架采用低合金高强度结构钢Q345C或合金结构钢QSTE380Tm制造。收稿日期：2010—11—03：修回日期：2011—01—29套圈沟道的硬度和有效硬化层厚度是轴承寿[18]曹同坤，邓建新．一种自润滑陶瓷摩擦磨损性能的[22]UnalH，MimarogluA，KadiogluU，eta1．Slid

4、ingFrie-研究[J]．摩擦学学报，2005(6)：564—568．tionandWearBehaviourofPolytetrafluoroethyleneand[19]蒋阳，夏永红，程继贵．石墨／ZTA自润滑陶瓷基复itsCompositesUnderDryConditions[J]．Materials合材料摩擦学特性的研究[J]．粉末冶金技术，1999andDesign，2004，25(3)：239—245．(4)：273～276．[23]ByungChulKim，DaiGilLee．DevelopmentofaSpheri—[20]JaydeepKhedkar，IoanNe

5、guleseu．SlidingWearBe—calBearingwithUni——directionalCarbon／EpoxyCom--haviorofPTFEComposites[J]．Wear，2002，252：361posite[J]．CompositeStructures，2009，89：102—109．—369．[24]AlirezaKhoddamzadeh，LIURong，WUXi—jia．Novel[21]GregorySawyerW，KevinDFreudenberg，PraveenPolytetrafluoroethyleneCompositeswithNewlyD

6、evel—Bhimaraj，eta1．AStudyontheFrictionandWearopedTribaloyAlloyAdditiveforSlidingBearings[J]．BehaviorofPTFEFilledwithAluminaNanopartielesWear，2009，266：646—657．[J]．Wear，2003，254：573—580．(编辑：张旭)学兔兔www.xuetutu.com《轴承}2011．No．6命的保障基础。由于42CrMo4表面淬火后硬化层触球结构，且要保证双沟道均衡地承受载荷，故在与基体之间没有过渡层，因此在承受载荷时，出现加工上又有别

7、于普通回转支承。其特殊性在于：疲劳的位置在硬化层与基体之间。如果沟道硬化所有的工艺措施都是为了保证成对合套的内、外层厚度不足，沟道载荷的作用力会直接作用在硬圈沟心距一致以及单个套圈的两沟道平行度达到化层与基体之间并产生疲劳裂纹，严重时会使沟很高要求。因此，基于上述两点，加工中首先要通道材料呈片状脱落，造成轴承损坏。当承受瞬间过多次高温回火最大限度地消除套圈自身在热处极限载荷时，会在沟道与钢球接触部位产生塑性理和粗加工时的残余应力，以避免在加工过