风力发电机组偏航轴承
风电机主轴轴承清洗及内窥镜检查技术的探究与应用
风电机主轴轴承清洗及内窥镜检查技术的探究与应用摘要风力发电是近年来发展迅速的新型清洁能源，而风电机主轴轴承作为风力发电机组的核心部件，其正常运转对整个风机的稳定运行起着关键作用。
然而，由于风力发电机组的特殊使用环境，轴承易受污染和磨损，导致其寿命缩短、工作效率下降，给运维工作带来一定难度和风险。
因此，风电机主轴轴承的清洗与内窥镜检查技术已成为解决此类问题的重要途径。
本文通过对风电机主轴轴承清洗及内窥镜检查技术的探究，旨在建立一套完整的风电机主轴轴承维护技术流程，能够有效解决轴承寿命缩短、作业困难等问题，提高风电机组的安全稳定运行水平，为风力发电产业的可持续发展做出贡献。
关键词：风电机;主轴轴承;清洗;内窥镜检查;技术探究;应用研究1.引言风力发电作为可再生能源的重要组成部分，已经得到了国家政策的大力支持。
主轴轴承作为风力发电机组中的关键部件，对风电机组的性能和可靠性具有重要影响。
目前，国内对于风电设备轴承的研究主要集中在偏航、变桨轴承。
然而，主轴轴承的研究却相对较少，尤其是对于其清洗和内窥镜检查技术的研究还不够深入。
此外，由于风电机组长期在荒郊野外运行，其环境状况复杂，对主轴轴承的耐受性能提出了更高的要求。
因此，研究主轴轴承清洗及内窥镜检查技术的探究与应用显得尤为必要。
本研究旨在探究主轴轴承清洗及内窥镜检查技术的应用，以提高主轴轴承的使用寿命和可靠性，同时为风电机组的生产效益和稳定运行提供支持。
在研究方法方面，本研究将结合实验室试验和实际应用，对主轴轴承清洗及内窥镜检查技术进行深入研究。
本研究的意义在于提高风电机组的可靠性和经济效益，同时为我国主轴轴承制造技术的提升做出贡献。
2.风电机主轴轴承清洗技术2.1清洗设备在清洗风电机主轴轴承时，清洗设备的选用是至关重要的。
目前市场上的清洗设备种类繁多，但是针对风电机主轴轴承的特殊性质，我们需要挑选合适的设备。
首先，清洗设备的清洗剂必须是环保且无腐蚀性的。
主轴 偏航 变桨简单介绍
１、主轴轴承由于主轴轴承所承受的负荷非常大,而且轴较长,容易变形,因此要求轴承必须拥有良好的调心性能。
主轴轴承为调心滚子轴承结构采用轴承钢材料制造能够低速恒定运转。
同时优化的轴承内部结构参数设计和保持架的结构形式．使轴承具有良好的机械性能和极高的可靠性。
２、偏航轴承偏航轴承是风机追踪风向，调整迎风面的保证，转动范围360°．在90°范围上转动频率最高偏航轴承采用四点接触球轴承结构．滚道表面淬火方式确保轴承具有稳定的硬度和淬硬层,合理的齿面模数形状和硬度使轴承在工作中具有良好的耐磨性抗冲击性及较高的适用寿命。
轴承表面进行热喷涂防腐处理，具有良好的表面防腐蚀性能。
３、变桨轴承变桨轴承采用双排四点接触球轴承结构分为带内齿和无齿两种转动范围0-90°正常范围为0-25°。
具有高可靠性和较高的使用寿命。
绿色清洁的能源需要先进的产品支持，Legend致力于风力发电轴承的研发与制造，目前Legend可以根据客户需求，研发制造600KW---1.5MW机组使用的偏航轴承、叶片轴承、主轴轴承、变速箱轴承和风力发电机组用系列轴承.风电转盘轴承风力发电机组用轴承包括：偏航轴承、叶片（变桨）轴承、主轴轴承、变速箱（增速箱）轴承、发电机轴承及其它轴承。
每台风机上安装一套偏航轴承，三套变桨轴承。
一台风机上使用的轴承大约有20多套。
其中偏航轴承和变桨轴承采用的是转盘轴承（回转支承）。
偏航轴承和变桨轴承的使用工况、主要结构、主要技术特点：一、偏航轴承、变桨轴承使用工况偏航轴承位于风机的机舱底部，承载着风机主传动系统的全部重量，用于准确适时地调整风机的迎风角度。
变桨轴承位于叶片的变桨系统总成，用于调整叶片的迎风方向，主要承受径向负荷、轴向负荷和倾覆力矩。
偏航，变桨轴承常年在风沙、雨水、盐雾、潮湿的高空环境中工作，安装、润滑及维修很不方便，因此不仅要求偏航，变桨轴承具有足够的强度和承载能力，还要求其运行平稳、安全可靠、寿命长（一般要求20年），润滑、防腐及密封性能好。
XE系列机组风力发电机组产品技术介绍资料
Pitch control
变速调节
Variable speed
无齿轮箱
Without gearbox
¾ 传统的恒速运行 、失速调节技术流 派转向变速运行、 变距调节的先进技 术方向；
¾ 尽管带齿轮箱的 双馈型风机仍占市 场主要份额，但采 用全功率变流及永 磁同步发电机的结 构型式在技术上的 优势及领先地位是 不容置疑的。
机型对比
VENSYS(金风科技) 直驱型风机
机型对比
半直驱型风机
¾ 单级齿轮箱永磁发电机结构 ¾ 发电机、齿轮箱、主轴和主轴轴承集
成一体，由钢管底盘结构支撑 ¾ 中速永磁发电机定子通过交－直－交
变频器与电网相连
Multibrid 5MW
综合分析
多MW级风机的技术情况
¾ 变桨、变速控制具有决定性优势 - 气动特性最优 - 减少扭矩峰值 - 功率输出更平稳
用寿命20年以上。 ¾ 采用了永磁体安装结构设计及装拆的专有工艺，在短路情况下
不会造成永磁体永久退磁。 ¾ 发电机采用自然冷却，电机的散热能力随风速的提高而提高，
这点与风机的功率随风速增大正好匹配。 ¾ 发电机采取IP54防护等级，与其它外转子永磁同步发电机IP23
防护等级相比，能够确保20年的使用寿命内发电机内部的防雨、 防潮、防尘。这对于在盐雾、沙尘、台风等恶劣环境中运行的 风机尤为重要。
当今世界主流机型
机型对比
¾ 双馈型风力发电机组
¾ 直驱型风力发电机组
¾ 半直驱型风力发电机组
机型对比
双馈式风力发电机组：
¾ 变桨距变速型 ¾ 三级齿轮增速箱＋双馈式异步发电机+双馈式变频器； ¾ 发电机转速通常为1500r/min+35%； ¾ 发电机定子通过地面变压器与电网连接，发电机转子与变频
金风2.5MW机组偏航控制系统
奉献清洁能源 构建和谐企业 Build a harmonious enterprise dedicated clean energy
偏航减速器 减速器的作用为将偏航电机发出的高转速低扭矩动能转化成低转速高扭矩动
能以驱动偏航轴承。
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机组偏航角度相差与机组功率的关系
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金风2.5MW机组偏航系统的结构
偏航控制系统的机械部分主要包括4个偏航驱动机构、一个经特殊设计的带外齿圈 的四点接触球轴承( 即偏航轴承）、偏航保护以及一套偏航刹车机构。偏航刹车分 为两部分：一部分为与偏航电机轴直接相连的电磁刹车，另一部分为偏航制动器。
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尾声：
本课程就讲到这里，如果有什么问题，欢迎 大家踊跃的提出来，我们共同探讨。
同时也希望各位在各自的工作岗位上能像 雄鹰一样自由的翱翔。
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偏航减速器通过几级行星机构，将偏航电机的低扭矩高转速的驱动力转化成高扭矩 低转速的偏航驱动力，驱动整个机舱旋转的。变桨减速器也是同样的机械原理。
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基于PLC的风力发电机偏航控制系统设计
基于ＰLC的风力发电机偏航控制系统设计摘要由于化石资源的日益枯竭和人类对全球环境恶化的倍加关注,因此清洁绿色的风力发电技术已深受全世界的重视。
本设计主要研究的偏航系统是风力发电机组的重要组成部分。
由于偏航机构安装在机舱底部,通过偏航轴承与机舱相连。
当风向改变时,风向仪将信号传到控制系统,控制驱动装置工作，小齿轮在大齿圈上转动,从而带动机舱旋转，是风轮对准风向。
当机舱的旋转方向有接近开关进行检测,当机舱向同一方向达到极限偏航角度时，限位开关会及时将信号传到控制装置内，控制装置会迅速发出信号使机组快速停机,并反转解缆,经过上述过程从而实现偏航控制使风轮始终保持迎风状态。
根据边行系统的工作原理本设计所要解决的基本问题有：1、实现自动偏航控制及手动偏航控制的双控制系统设计2、设计偏航系统的制动装置以及扭缆、解缆保护装置的控制方法3、了解偏航液压系统的作用、工作原理和控制方法。
4、编写驱动控制程序、扭缆、解缆保护程序。
关键词:风向,自动偏航,风向仪,偏航电机Ｄesｉgnｏf Yａw Conｔrｏl SysteｍfoｒWindMotor Bａｓed on ＰＬCABSTRＡCTＣleaｎａnｄgreen wｉnd power ｔｅchnｏｌogy has gotteｎgreat atｔeｎtｉon ｂyｔｈe worlｄbecause ofｔｈe ｉncreasingly exhａustｅｄfossil ｒesourcｅs aｎｄthe ｍore ａtteｎtioｎon the ｇloｂal envｉｒｏnｍｅｎｔaｌｄeｇraｄａtion。
Ｔhis ｄesi ｇn ｍａｉnly reｓeａrchｅsｔｈe yaw ｓystem which iｓan imｐortanｔｃompoｎent of ｔhｅwiｎｄｔuｒbine。
Beｃausｅthe yaw mechaｎiｓｍinstallｅd at the bｏttoｍofｔhe enｇineｒoom ａn ｄconneｃｔｅd tｏthｅenginｅroom through ｔhe ｙａw ｂeａri ｎｇ. When ｔhｅwｉnｄchａnges, wiｎd ｖane wilｌｓｅnｄthe siｇnal ｔo ｔhe cｏntroｌsysｔem ｔｏｃoｎｔｒol tｈe drivｅwork．Tｈe pinion rotated ｏn tｈe ｂｉg gｅａr rｉng，whｉch ca ｎtuｒｎｔhe enｇｉne rｏｏm to ｍaｋe thｅwｉnd wheel ｔuｒbines on the diｒｅctｉon of tｈｅwｉnd．When tｈe ｒevolving direcｔｉon of the engｉｎe rooｍisｃloseｄｔo the swｉtcｈto do deｔｅｃtｉon and the enｇine ｒｏom ｒeａchｅs thｅmａｘimｕm yaｗａngｌe tｏthe samｅdiｒection,the liｍited switｃh willｓend the signals to the controｌdevｉｃｅin time. Thｅn the coｎtrol ｄevｉce could quickly ｓenｄａsｉgnal tｏmake the set quｉck stｏp ａnd ｔurn over thｅcast loop．Aｆteｒａｂovｅthe pｒoceｓs，it will ｒeaｌize the yaw cｏntrol aｎｄmaｋe the wｉnd ｗheｅl keeｐthe state oｆｆacinｇthe wiｎd。
偏航系统
4.3 偏航系统偏航系统是风力发电机组特有的伺服系统，是风力发电机组电控系统必不可少的重要组成部分。
它的功能有两个：一是要控制风轮跟踪变化稳定的风向；二是当风力发电机组由于偏航作用，机舱内引出的电缆发生缠绕时，自动解除缠绕。
风力机偏航的原理是通过风传感器检测风向、风速，并将检测到的风向信号送到微处理器，微处理器计算出风向信号与机舱位置的夹角，从而确定是否需要调整机舱方向以及朝哪个方向调整能尽快对准风向。
当需要调整方向时，微处理器发出一定的信号给偏航驱动机构，以调整机舱的方向，达到对准风向的目的。
风力机发电机组的偏航系统是否动作，受到风向信号的影响，而偏航系统及其部件的运行工况和受力情况也受到地形状况影响。
本章主要阐述偏航控制系统的功能、原理、以及影响偏航系统工作的一些确定的和不确定的因素。
4.3.1 偏航系统的工作原理偏航系统的原理框图如图4-11 所示，工作原理为：通过风传感器将风向的变化传递到偏航电机控制回路的处理器里，判断后决定偏航方向和偏航角度，最终达到对风目的。
为减少偏航时的陀螺力矩，电机转速将通过同轴联接的减速器减速后，将偏航力矩作用在回转体大齿轮上，带动风轮偏航对风。
当对风结束后，风传感器失去电信号，电机停止工作，偏航过程结束。
图4-11 偏航系统硬件设计框图4.3.1 偏航控制系统的功能偏航控制系统主要具备以下几个功能：（1）风向标控制的自动偏航；（2）人工偏航，按其优先级别由高到低依次为：顶部机舱控制偏航、面板控制偏航、远程控制偏航；（3）风向标控制的90°侧风；（4）自动解缆；4.3.2 偏航系统控制原理风能普密度函数为：432222||1K i W i W S S V ωφωππφ=⎡⎤⎛⎫⎢⎥+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦（1） 其中，1()2i i ωω=-⋅∆，风波动频率；ω∆—积分步长；K S —表面张力因数； φ—风波动范围因数；W V —平均风速。
平均风速W V 附近的瞬时风速()Wv t 为：1()2co s()n W i i i v t t ωφ==⋅+∑（2）对于时变量i 而言，i φ为自由独立变量，0<i φ<2π，n 为积分步长数量。
偏航系统原理及维护
风力发电机组偏航系统原理及维护UP77/82 风电机组偏航控制及维护目录1、偏航系统简介2、偏航系统工作原理3、偏航系统控制思想4、偏航系统故障5、偏航系统维护偏航系统简介偏航系统功能使机舱轴线能够跟踪变化稳定的风向；当机舱至塔底引出电缆到达设定的扭缆角度后自动解缆。
风向标风向标的接线包括四根线,分别是两根电源线,两个信号我们实际的线和两根加热线；目前每台机组上有两个风向标；风向标的N指向机尾；偏航取一分钟平均风向。
偏航系统结构4个偏航电机偏航刹车片10个偏航内齿圈塔筒偏航大齿圈侧面轴承偏航轴承内摩擦的滑动轴承系统；内齿圈设计。
偏航驱动电机：数量：4个对称布置,由电机驱动小齿轮带动整个机舱沿偏航轴承转动,实现机舱的偏航；内部有温度传感器,控制绕组温度偏航电子刹车装置,偏航齿轮箱：行星式减速齿轮箱偏航小齿轮偏航编码器绝对值编码器,记录偏航位置；偏航轴承齿数与编码器码盘齿数之比；左右限位开关,常开触点；左右安全链限位开关,常闭触点；偏航刹车片数量：10个液压系统偏航刹车控制；偏航系统未工作时刹车片全部抱闸,机舱不转动；机舱对风偏航时,所有刹车片半松开,设置足够的阻尼,保持机舱平稳偏航；自动解缆时,偏航刹车片全松开。
偏航润滑装置偏航轴承润滑150cc/周偏航齿轮润滑50cc /周用量3：1润滑周期16分钟/72小时偏航润滑油泵启动间隔时间：36H 偏航润滑油泵运行时间：960s偏航系统工作原理偏航系统原理由四个偏航电机与偏航内齿轮咬合,偏航内齿轮与塔筒固定在一起,四个偏航电机带动机舱转动。
偏航电机由软启动器控制。
偏航软启动器软启动器使偏航电机平稳启动；晶闸管控制偏航电机启动电压缓慢上升,启动过程结束时,晶闸管截止；限制电机起动电流。
偏航软起动器工作时序图1.主控给出软起使能EN命令；2.软起内部启动工作继电器READY接点闭合；3.启动初始电压30%Un；4.启动时间10s5.内部旁路继电器TOR接点闭合,晶闸管控制截止。
风电机组偏航系统ppt课件
3.3 偏航驱动装置
• 偏航电机及制动器、偏航小齿轮箱、偏航小齿轮组成了偏 航驱动装置，他们是通过螺栓及内部的花键连接成一体的， 再共同和主机架用螺栓件连接在一起。偏航驱动装置共有 4组，每一个偏航驱动装置与主机架连接处的圆柱表面都 是偏心的，以达到通过旋转整个驱动装置调整小齿轮与齿 圈啮合侧隙的目的。每个齿轮箱还有一个外置的透明油位 计（参考图11.2.1），用于检查油位。油位计是通过管路 和呼吸冒及加油螺塞连着的，当油位低于正常油位时，旋 开加油螺塞补充规定型号的润滑油。
• 另外侧面轴承还有6个mm的孔分布于圆弧内圈， M36螺 栓通过这些孔将侧面轴承与主机架紧固在一起。当机舱需 要偏航时，侧面轴承带动滑动衬垫随机架共同旋转。
• 下滑动衬垫是特殊材料制作的圆形垫片，厚度10mm，直 径100mm，具有自润滑的功能，也就是在滑动过程中滑 动垫片自产生润滑材料，无需加注润滑油。
• 偏航齿圈通过88个M36高强度螺栓与塔架 紧固在一起，齿圈内圈有一阶梯，上下面 都是和滑动衬垫配合。四个偏航小齿轮就 是和这个大齿圈啮合并围绕着它旋转的， 从而带动整个机舱旋转。
3.4 接近开关
• 接近开关是一个光传感器，利用偏航齿圈齿的高 低不同而使得光信号不同来工作，采集光信号并 计数。通过一左一右两个接近开关采集的信号， 控制系统控制机组偏航不超过650度，防止线缆 缠绕。
• 接近开关是安装到支架上的，在主机架正前方， 调整背紧螺母可以调整接近开关和偏航齿圈齿顶 之间的距离，为了采集到信号，这个距离应保持 在2.0mm至4.0mm。
3.6 限位开关
• 限位开关也是防止电缆缠绕而设置的传感器，当 机舱偏航旋转圈数达到700度时，限位开关发出 信号，整个机组快速停机。