历史每日揭秘■风电机组寿命延长的关键：变桨轴承升级
【历史每日揭秘■风电机组寿命延长的关键：变桨轴承升级】风电产业的迅猛发展 ， 风电机组正朝着低风速高功率的方向发展 ， 在功率提升的同时 ， 风机对各子系统均提出了更高的要求 ， 变桨轴承作为风电机组的核心零部件 ， 直接影响整个变桨动作的连贯性稳定性以及精准度 。
随着国内在役风电机组逐渐老化 ， 外加极端天气、不可预知的负载波动等因素影响 ， 风机变桨轴承可能出现意外故障 ， 导致风机寿命下降 ， 通过变桨轴承的设计升级改造 ， 可以将变桨轴承的寿命延长多达10年 ， 延长风力发电机组的用寿命的同时 ， 提高风机的运行效率 ， 减少故障停机时间 。
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变桨轴承特性及原理
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变浆就是风力发电机叶片改变角度的过程 ， 变浆轴承就是用于变浆机构的轴承 ， 其位于转子轮毂与叶片连接位置 ， 在液压驱动可将叶片调整到适合风况的最佳角度 ， 变浆轴承维修成本高 ， 要求寿命长 。
变桨轴承的设计使用寿命为20年（约175,000小时） ， 通常由具有深槽的哥特式拱形滚道和最大的滚珠球构成 。 滚珠球由圆盘状的垫片或笼式分隔器均匀分布 。 单排四点或双排八点接触设计可提供出色的负载能力 ， 轴承滚道可使滚珠同时从任何方向承受载荷 。
但是 ， 风机一些工况情况下特性可能会导致变桨轴承的使用寿命下降 ， 理想情况下 ， 变桨轴承在其整个使用寿命中旋转的角度永远不会超过90° ， 但事实变桨轴承在负重载荷下会受到非常小的（
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国内多数风电机组地理位置偏僻 ， 环境复杂 ， 变桨轴承位置处于风机塔架顶部的位置 ， 常规巡检和观察发现不了其问题 ， 只有在每隔6到12个月的定期维护期间可直接观察到变桨轴承并发现问题 。
变桨轴承故障原因之一：润滑
由标准轴承计算模型预测的经典故障模式（即疲劳剥落和布氏剥落）实际上并不是变桨轴承故障的常见原因 。 常见故障通常是润滑不良造成的 。 润滑引起的故障包括振动磨损（错误的布氏磨损） ， 腐蚀 ， 碎屑沉降和表面引发的疲劳 。 分离器损坏 ， 滚道剥落 ， 剖分式滚珠和轴承锁定都可能是变桨轴承润滑不良的迹象 。 许多归类为基于负载的故障实际上可能是由于润滑脂降解引起的问题所致 。
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由于风电机组要经受恶劣的天气环境 ， 因此必须设计正确润滑方法 ， 以确保最大的机器正常运行时间和最少的维护 。
正确选择润滑脂是第一步也是最重要的一步 。 变桨轴承润滑脂必须能够抗水冲刷 ， 并包含耐用的添加剂包 ， 可防止高负载和振动 。 使用连续进给润滑系统还可以使现场根据需要添加或调整润滑脂填充 ， 而无需技术人员攀爬 。
变桨轴承故障原因之一：过载运行
尽管润滑是主要原因 ， 但过载运行故障也是一个值得关注的领域 。 通常会发生过载 ， 因为轴承缺乏轮毂组件的刚性支撑 ， 导致不平衡 ， 其中一部分滚道承受了大部分载荷 。 载荷和操作引起的故障包括部件破裂（滚动球元件 ， 球分离器 ， 座圈） ， 分离器锁定和滚道芯破碎 。 如上所述 ， 润滑条件也会加剧这些故障 。
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在变桨轴承中 ， 滚珠与滚道之间的接触区域形成一个椭圆形 ， 该椭圆形以滚道接触角为中心 。 在较大的推力或倾覆载荷下 ， 接触椭圆会溢出滚道的物理极限（截断） 。 接触截断的可能性随轴承直径与厚度的比率增加 ， 或者随着外部支撑的减少而增加 。 严重的接触截断会产生应力上升 ， 从而导致路径边缘折断或球分裂成 。
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