风机主轴轴承及选配解析
风电机组主轴及轴承座装配工艺质量控制
风电机组主轴及轴承座装配工艺质量控制摘要：装配工艺是生产过程的最后阶段，也是确定产品质量的关键阶段。
不同产品的装配工艺过程不同，装配精度和装配质量也不同，因此必须针对产品特点组织合理的装配工艺流程。
风电机组装配关键是风力发电机主轴的装配，直接影响风力发电机的寿命。
本文仔细研究风电机组主轴及轴承座的装配工艺过程。
关键字：风电机组；主轴；轴承座；装配工艺；质量控制前言装配工艺是机械生产和维护的重要组成部分。
在装配过程中，严格按照标准和程序使用生产工具和设备来协调和连接合格的组件。
装配工艺是机械产品制造中必不可少的环节，装配工艺不是合格零件的简单组合，而是一个综合性的系统流程。
风力机的动力传递部分非常重要，主轴及轴承座作为动力传递的关键部分非常重要，装配质量直接决定轴承的可靠性，为了确保不间断的发电并避免轴承在运行过程中发生故障，主轴及轴承座的装配工艺质量控制尤其重要。
因此，在研究主轴及轴承座的装配中，根据不同的实际条件开发合理的装配工艺流程对于提高产品质量至关重要。
1.主轴及轴承座的装配工艺准备首先，在装配工艺前准备好主轴，轴承座装置和锁定装置的图纸，并熟悉每个位置的安装要求；其次，准备所有零件并清洁所有零件的毛刺和灰尘，以保持要安装的所有零件的表面清洁，喷洒高性能金属清洁剂，然后擦拭干净。
注意拆卸和重新装配主轴及轴承座时，保护加工表面以避免刮擦。
2.轴承加热方式加热轴承通常使用电磁感应加热和油浴加热，从而使轴承的内径变大，膨胀通常为0.5-1mm以满足装配工艺要求。
当前行业大多使用成熟的电磁感应加热方法，但是电磁感应加热主要加热轴承的内圈，由于轴承外圈的直径较大，温度会缓慢上升。
因此，为了控制轴承加热过程中的内圈和外圈之间的温度差，同时考虑加热效率，加热棒芯的选择和设计非常重要。
感应加热器加热轴承表面的均匀性非常低，因此需要将传感器控制在10 A或更小。
在预热时，操作员需要使用手持式接触温度计来帮助进行测量以监控轴承温度，以避免温度过高，并确保加热质量和效率。
风电轴承的类型和技术要求
5风电轴承的类型和技术要求5 . 1偏航变桨轴承5 . 1 . 1轴承类型单排四点接触球转盘轴承、双排四点接触球转盘轴承。
此类轴承具有运转灵活,且能够承受较大的轴向力和倾覆力矩等优点。
5 . 1 . 2技术要求(1)套圈采用符合G B /T3077 - 1999规定的合金结构钢42Cr Mo经调质或正火处理,亦可采用性能相当或更优的其他材料。
钢球采用符合G B /T18254 - 2002规定的GCr15或GCr15Si Mn轴承钢,亦可采用性能相当或更优的其他材料。
(2)热处理:套圈调质后的硬度,齿轮齿面的淬火硬度,滚道表面淬火硬度、有效硬化层深度应符合JB /T10705 - 2007 《滚动轴承风力发电机轴承》标准的要求。
钢球热处理质量应符合JB /T1255 - 2001的规定。
(3)套圈低温冲击功, - 20 ℃Akv不小于27 J。
(4)采用小游隙和负游隙,以减小冲击振动,提高承载能力,并在振动的情况下减小轴承的微动磨损。
偏航轴承的轴向游隙规定为0～50μm,变桨轴承的轴向游隙不应大于0。
(5)采用符合HG/T2811 - 1996标准规定的丁腈橡胶,也可采用性能相当或更优的其他材料制造的密封圈进行密封。
(6)套圈应按G B /T7736 - 2001标准中的I级要求进行探伤。
(7)除滚道和齿轮部分外,其他表面应按G B /T9793和JB /T8427 - 1996的规定进行热喷涂防腐处理,也可采用满足其性能要求的其他防腐方法。
(8)启动摩擦力矩按用户要求。
(9)轴承零件不应有白点、夹杂,零件表面不应有裂纹、锈蚀、烧伤、磕碰和软点等缺陷。
5 . 2传动系统轴承5 . 2 . 1轴承类型(1)主轴轴承:调心滚子轴承,亦有采用大锥角双列圆锥滚子轴承。
(2)发电机轴承:深沟球轴承、圆柱滚子轴承。
(3)增速器轴承:深沟球轴承、圆柱滚子轴承、满滚子圆柱滚子轴承、双列圆锥滚子轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、四点接触球轴承。
浅谈风力发电机专用的轴承
精心整理
浅谈风力发电机专用的轴承
风力发电机常年在野外工作，工况条件比较恶劣，温度、湿度和轴承载荷变化很大，风速最高可达23m/s，有冲击载荷，因此要求轴承有良好的密封性能和润滑性能、耐冲击、长寿命和高可靠性，发电机在2-3级风时就要启动，并能跟随风向变化，所以轴承结构需要进行特殊设计以保证低摩擦、高灵敏度，大型偏航轴承要求外圈带齿，因此轴承设计、材料、制造、润滑及密封都要进行专门设计。
1.风机轴承技术要点分析
1.4发电机轴承
发电机轴承采用圆柱滚子轴承和深沟球轴承。
通过对这两种轴承的结构设计、加工工艺方法改进、生产过程清洁度控制及相关组件的优选来降轴承振动的噪声，使轴承具有良好的低噪声性能。
1.5轴承装机试验技术研究
精心整理
轴承安装后的实际性能不仅与轴承自身性能有关，而且还与轴承的具体安装使用条件密切相关，因此，要对轴承安装时的配合形式、安装中心的对中性进行研究，使轴承在实际使用中能够得到较好的工作性能。
2.风机轴承技术现状
目前，国内开发生产的风机轴承主要是变速器轴承和电机轴承，但性能和寿命还达不到要求。
因此，90%左右的变速器轴承和电机轴承仍然依赖进口。
偏航轴承总成和风叶主轴轴承总成还在研制之中，国内除洛轴、瓦轴等大型国有企业有少量试制外，很少有厂家生产，基本属国内空白。
风机主轴轴承及选配
滚动轴承例举
∗ 按滚动体的形状可分为球轴承和滚子轴承 ∗ 按滚动体的列数，可分为单列、双列及多列
滚动轴承的特点
∗ 摩擦阻力小，起动机运转力矩小，启动灵敏，功 率损耗小且轴承单位宽度承载能力较大，润滑、 安装及维修方便等。 ∗ 与滑动轴承相比，滚动轴承的缺点是径向轮廓尺 寸打，接触应力高，高速重载下轴承寿命较低且 噪声较大，抗冲击能力较差
∗ 热处理： 热处理：
∗ 国内风电轴承生产企业的热处理还停留在保护气氛的少氧化加热，采 用99.8% 以上氮气＋甲醇或只通入甲醇作为保护气氛，炉内碳势不易控 制，热处理后零件有少量脱碳层，基本可满足磨削要求。但在倒角、 油沟等不磨削位置仍有残留脱碳层，特别对滚动体的使用寿命还是有 一定影响。目前国外先进风电轴承企业已全面推广可控气氛的无氧化 加热，采用高纯氮气＋丙烷，炉内碳势可控制，保证炉内气氛的碳势 与加工零件含碳量基本一致，确保加工风电轴承零件无氧化。目前先 进轴承钢中氧含量要求在4 × 10 -6 以下。
风机主轴承制造关键技术
∗ 风力发电机常年在野外工作，工况条件比较恶劣，温度、湿 度和轴承载荷变化很大，有冲击载荷，因此要求轴承有良好 的密封性能和润滑性能、耐冲击、长寿命和高可靠性。风力 发电机的可靠性要求超过20年，而作为为其配套的轴承，也 要求具有超过20年的使用寿命；风力发电机在2-3级风时就要 启动，轴承结构需要进行特殊设计以保证低摩擦、高灵敏度。 根据其同时承受轴向载荷、径向载荷和冲击载荷的受力特点， 由于涉及多学科，要特别注意制造轴承零件所用材料的优选、 材料质量控制、工艺措施以及特大型轴承寿命等关键技术的 研究和应用。
主轴轴承选配
选由于滑动轴承一般单独承受径向或轴向载荷，只需满足此载 荷即可。但由于滚动体间需完全或不完全被油膜分开，对压 强、转速、油粘度等还有复杂要求。 ∗ 寿命需满足风机既定要求。
轴承的配合与选用方法分析
・114・ 哈尔滨职业技术学院学报 2009年第4期 J o u rn a l o f Ha rb i n Vo c a t io n a l& T e c h n i c a l C o l l e g e一、前言轴承是机器中广泛使用的标准件之一，它的工作性能与使用寿命，不仅取决于轴承本身的制造精度，还和与之配合的轴承孔与轴的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度、正确的选用与安装等因素密切相关。
特别是工作中如何正确合理的选用轴承的配合，对提高轴承寿命，保证机器正常运转至关重要。
二、轴承精度等级轴承精度等级按其外形尺寸公差与旋转精度分级。
国家标准GB/T 307.3—1996规定，向心轴承分为0、6、5、4、2五级，圆锥滚子轴承分0、6X、5、4四级，推力轴承分为0、6、5、4四级。
其中，0级精度最低，2级精度最高。
实际生产中，0级通常称为普通级，一般用于低、中速及旋转精度不高的一般场合中，应用很广；6级用于转速、旋转精度要求较高的旋转机构，如普通机床的主轴轴承；5、4级用于高速、高旋转精度要求的机构；2级用于转速很高、旋转精度很高的机构，如精密镗床主轴轴承。
三、滚动轴承配合选择（一）负荷类型根据轴承实际工作情况，轴承套圈承受以下负荷。
1.定向负荷。
作用在轴承上的合成径向负荷为一定值向量和一个较小的相对旋转负荷・115・ 哈尔滨职业技术学院学报 2009年第4期 J o u rn a l o f Ha rb i n Vo c a t io n a l & T e c h n i c a l C o l l e ge地作用在该套圈的局部滚道上。
如图3示，轴承受到定向负荷的同时作用，二者的合成负荷 将由小到大、再由大到小呈周期性在时称轻负荷；当0.07C ＜F ≤0.15 C 时称正常负荷；当F ＞0.15 C 时称重负荷。
轴承在重负荷与冲击负荷作用下，套圈易产生变形，配合面受力不均匀，引起配合松动。
兆瓦级风电机组主轴轴承选型及分析
兆瓦级风电机组主轴轴承选型及分析在大功率风电机组上，主轴轴承是起重要作用的关键元件，它的性能和寿命直接影响到整个风电机组的可靠性和可用性。
通常将主轴轴承分为两个部分，分别为定位轴承和旋转轴承。
定位轴承的作用是固定轴的定位，而旋转轴承的偏置是减少轴的摩擦，以确保轴的运转平稳和可靠，以及支撑轴系的承载能力。
由于大功率风电机操作转速比较高，轴承在工作中其定位和支撑轴系承载力必须满足高负荷和高频率要求，这就要求选型更严格。
一般情况下，根据不同风力机功率，在定位轴承段，用特制的滚动轴承型号，根据工作情况，以NU312 E系列轴承机械性能较好，耐震、噪音较小，定位能力比较强。
在旋转部分，采用6010E系列角接触轴承，根据技术指标条件，可选择6000E系列或6200E系列的角接触轴承。
它们的性能比较稳定，功耗、速度都比较高，滚动面更加光滑，精度更高，噪音也更低。
此外，轴承上还必须设置一定抗惯性和抗磨损防护设备，保证系统振动小，承载能力强，寿命长。
一台千兆瓦级风电机组所使用的轴承的选择应以可靠性和使用寿命为准，它要考虑到轴承的选择和使用条件，如极限转速、装配方法、环境温度、轴向载荷大小、摩擦力等。
这些必须要考虑到，才能保证轴承的正常运行和使用寿命。
其次，可以通过采用滚动轴承加上紧固件来降低轴承和座箱之间的摩擦，以及通过采用定期润滑和更换及时更换机械噪声来维持轴承的正常运行。
在风电机组的轴承选择中，需要综合考虑多种因素，以便选择出最佳的轴承类型。
此外，在实际应用中，除了满足设备负载能力和寿命要求，还要求减少机械噪声、润滑损耗、能效以及装配要求等。
只有综合考虑，才能选择出最佳的轴承类型。
风力发电机轴承
风力发电机轴承八木壮一风力发电作为清洁型能源倍受关注，并迅速普及，NTN进行轴承的详细技术分析并开发各种新产品，努力提高风机轴承的可靠性和经济性。
本文就风机的结构和所用轴承的特点及选用时应注意的方面加以解说。
2002年，在世界范围内发电量大约为31000MW，比上一年增加27%。
在过去的几年里，作为对环境没有污染的最清洁的能源，无二氧化碳排放的风力发电系统，赢得了广泛的认可。
风力发电机的技术发展方向就是提高可靠性和经济效益同时降低经营成本。
就这种应用领域的特点而言，风力发电机上最重要的组件之一轴承，需要优化可靠性和经济效益的设计。
本文介绍风机轴承的特殊性能和优化风机轴承的设计方法。
1、前言全世界风力发电的发电量，2002年底约达到31000MW，比上一年度增加了27%。
风力发电作为没有二氧化碳排放且对环境影响最小的清洁型能源，近年来在全球迅速普及。
在风力发电方面，提高设备的可靠性和降低发电成本提高其经济性是主要课题。
支撑风力发电机的重要组件轴承，充分考虑使用环境，需要高可靠性和高经济性并存的最佳设计。
文章介绍轴承的最佳设计和风机用轴承。
2、风机的结构和轴承图1表示1~2MW风机的发电机舱。
在转子主轴、齿轮箱（增速机）、发电机、偏航齿轮箱（减速机）、还有偏航旋转座、叶片节矩旋转座、液压泵等许多部位都使用轴承。
3、轴承的使用条件转子主轴轴承，支撑叶片和转子，且把旋转扭矩传送到增速机。
由于风经常变化，所以作用于主轴轴承的负荷和转数变化很大。
在起动风速（为了发电必需的最小风速）以下时，转子主轴处于空转状态，低速轻负荷运转，而在起动风速以上的发电状态下，额定转数上升，负荷也达到平均值。
特别是突然刮风时，通过叶片、转子，主轴轴承要承载很大的负荷。
主轴轴承所承载的负荷和力矩如图2所示。
和主轴轴承一样齿轮箱轴承也要承载这样的负荷力矩和转数的变动。
在从轻负荷到突然刮风时的重负荷幅度较宽的负荷区域里运转，是风机轴承的一大特点。
离心鼓风机的轴承选型与寿命预测
离心鼓风机的轴承选型与寿命预测离心鼓风机是一种常见的工业设备，它通过离心力将气体或粉尘等介质送入系统中。
作为离心鼓风机中的重要部件，轴承的选型和寿命预测对于鼓风机的运行稳定性和寿命有着重要的影响。
本文将讨论离心鼓风机轴承的选型准则，以及一些常见的寿命预测方法。
离心鼓风机轴承的选型应综合考虑以下几个因素：负载、速度、工作条件和材料。
首先，负载是选型的基础，鼓风机所承受的负载主要来自于气体或粉尘的流体力学特性。
负载可以通过计算转子的力矩和径向力来确定，以选择合适的轴承。
此外，在选择轴承时还需要考虑动载荷和静载荷。
其次，速度对于选型也是重要的考虑因素之一。
鼓风机的转速决定了轴承的运行情况，速度过高或过低都会对轴承的性能产生不利影响。
因此，在选型时必须考虑鼓风机的额定转速和轴承的极限转速。
工作条件也是轴承选型的重要因素。
鼓风机通常工作在较为恶劣的环境条件下，如高温、高湿度、腐蚀性气体等。
因此，选型时需要选择适应工作条件的耐磨损、耐腐蚀、防尘密封等特殊材质的轴承。
最后，材料也是轴承选型的重要因素之一。
常见的轴承材料包括钢、铁、铜、铝等，其中钢是应用最广泛的材料。
选用合适的材料可以提高轴承的抗疲劳和耐腐蚀性能，提高轴承的使用寿命。
针对离心鼓风机轴承的寿命预测，一种常见的方法是基于经验寿命公式。
这些公式通常使用滚动接触疲劳寿命计算公式来估算轴承的使用寿命。
这些公式包括L10寿命公式、寿命修正系数和负荷修正系数等。
L10寿命公式是最常用的一种寿命预测方法，它是以90%可靠度来预测轴承的寿命。
该公式是根据统计数据得出的，计算公式为L10 = (C/P)3 x 10^6，其中L10为基本额定寿命，C为额定动态负荷，P为等效动载荷。
此外，寿命修正系数和负荷修正系数也可以用于对实际工况下的寿命进行修正和估算。
除了经验寿命公式，还可以使用寿命预测软件来进行寿命预测。
这些软件基于轴承的几何特征、材料特性和工况参数，通过数值模拟和有限元分析等方法来预测轴承的使用寿命。