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鐵姆肯：雙列圓錐滾子軸承方案可提升風(fēng)機(jī)軸承壽命
2019-10-30 16:32:14鐵姆肯閱讀量：1370 我要評(píng)論
【重工機(jī)械網(wǎng) 明星企業(yè)】2019年10月21日至24日，2019北京風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)(CWP 2019)在北京隆重召開。作為風(fēng)電行業(yè)年度比較大的盛會(huì)之一，北京風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)自2008年在北京舉辦以來(lái)已成功舉辦了十一屆。
圍繞能源轉(zhuǎn)型、市場(chǎng)趨勢(shì)、技術(shù)發(fā)展等主題，今年的風(fēng)能大會(huì)還舉辦了20余場(chǎng)分論壇。鐵姆肯公司作為此*的軸承廠商在10月23日的學(xué)術(shù)論壇中發(fā)表主旨演講。
軸承是風(fēng)機(jī)的核心部件之一，面臨著嚴(yán)苛運(yùn)行要求的挑戰(zhàn)。巨大而復(fù)雜多變的載荷、高難度的維護(hù)以及高昂的維護(hù)成本都要求風(fēng)機(jī)主軸軸承在具備優(yōu)異綜合承載能力的同時(shí)擁有極強(qiáng)的可靠性和耐久性。鐵姆肯公司提交大會(huì)的論文中，對(duì)比傳統(tǒng)三點(diǎn)支承式調(diào)心滾子主軸軸承方案，詳細(xì)闡述了鐵姆肯公司主張的雙列圓錐滾子軸承方案在風(fēng)機(jī)應(yīng)用中的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。
早期小兆瓦風(fēng)機(jī)主軸普遍采用單個(gè)調(diào)心滾子軸承的方案(三點(diǎn)支承式)。隨著風(fēng)機(jī)的裝機(jī)容量和復(fù)雜程度的提升，這種主軸方案逐漸被其它方案，比如雙調(diào)心滾子軸承(四點(diǎn)支承式)、雙列圓錐滾子軸承加圓柱滾子軸承、較大尺寸雙列圓錐滾子軸承以及在大兆瓦風(fēng)機(jī)中越來(lái)越普遍的兩個(gè)單列圓錐滾子軸承所取代。對(duì)于風(fēng)場(chǎng)安裝的三點(diǎn)支承式安裝的調(diào)心滾子軸承性能的追蹤也顯示該方案在載荷多變的工況下，潤(rùn)滑條件非常惡劣的主軸軸承滾子與滾道的接觸面上固有的滑動(dòng)摩擦加劇了表面磨損，形成微剝落，終積累成軸承剝落損傷。這種微剝落非常難以避免，但對(duì)軸承壽命的影響十分顯著。多個(gè)風(fēng)場(chǎng)多種風(fēng)機(jī)中三點(diǎn)支承主軸承的性能統(tǒng)計(jì)及損傷表現(xiàn)也驗(yàn)證了這一問題。
這樣的損傷機(jī)理使得圓錐滾子軸承在該位置的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)愈加凸顯。在主軸端，Timken®雙內(nèi)圈圓錐滾子軸承可以在復(fù)雜的風(fēng)力條件下始終保持滾子滾道間的純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在減少摩擦的同時(shí)提升了軸承在潤(rùn)滑苛刻工況下的使用性能。同時(shí)，帶有軸向預(yù)緊的主軸圓錐滾子軸承可以大大降低主軸軸向變形與竄動(dòng)，從而降低多變風(fēng)載對(duì)齒輪箱的沖擊，改變了齒輪箱軸承的使用工況，提高了使用壽命。
通過(guò)對(duì)以GE 1.6/1.7MW風(fēng)機(jī)為例進(jìn)行的運(yùn)行性能分析可以看出，雙內(nèi)圈圓錐滾子軸承比調(diào)心滾子軸承具有更高的壽命和更低的接觸應(yīng)力。
為了驗(yàn)證圓錐滾子軸承方案這些優(yōu)勢(shì)，鐵姆肯公司在美選擇了3臺(tái)在不同地點(diǎn)的1.5MW風(fēng)機(jī)進(jìn)行實(shí)地掛機(jī)運(yùn)行測(cè)試，同樣也有安裝了調(diào)心滾子軸承的風(fēng)機(jī)在相鄰位置運(yùn)行。經(jīng)過(guò)兩年的運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一套軸承在風(fēng)機(jī)離線整備時(shí)被拆下，鐵姆肯公司有機(jī)會(huì)對(duì)它進(jìn)行了全面檢測(cè)。
從滾道幾何尺寸和油脂的兩方面檢測(cè)結(jié)果上看，圓錐滾子軸承經(jīng)過(guò)兩年的運(yùn)行，滾道磨損正常，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的性能。在三臺(tái)樣機(jī)運(yùn)行過(guò)程中檢測(cè)的沖擊脈沖振動(dòng)及軸向竄動(dòng)/變形量的結(jié)果顯示，帶預(yù)緊的圓錐滾子軸承優(yōu)于同風(fēng)場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)心滾子軸承，很好地實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)預(yù)期。對(duì)于兩臺(tái)仍在運(yùn)行的樣機(jī)，2018年也即裝機(jī)運(yùn)行三年后，用內(nèi)窺鏡檢查了軸承滾道發(fā)現(xiàn)狀態(tài)良好。
總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于三點(diǎn)支承式的主軸，采用帶預(yù)緊的圓錐滾子軸承可以在不改動(dòng)其它零部件的情況下直接替換原有的調(diào)心滾子軸承。從軸承的固有運(yùn)動(dòng)機(jī)理，性能分析和樣機(jī)測(cè)試結(jié)果都顯示圓錐滾子軸承作為升級(jí)方案，能夠很好地解決目前在役機(jī)組的主軸承性能問題，為在役機(jī)組的技術(shù)改造提供了新思路。
作為圓錐滾子軸承的裝也企業(yè)，鐵姆肯公司積極參與風(fēng)能設(shè)備的研發(fā)，為風(fēng)機(jī)提供全生命周期的解決方案。憑借自主研發(fā)的工程分析系統(tǒng)——Syber分析系統(tǒng)，以及各工程團(tuán)隊(duì)之間的通力合作，鐵姆肯公司針對(duì)微動(dòng)磨損、降噪減振、工程涂層等不同應(yīng)用需求提供非常適合的軸承解決方案。此外，通過(guò)軸承替換、售后服務(wù)以及潤(rùn)滑系統(tǒng)，鐵姆肯公司為風(fēng)機(jī)用戶提供多方位支持，在很大程度上提高設(shè)備性能和可靠性。
原標(biāo)題：鐵姆肯主張雙列圓錐滾子軸承方案 可提高風(fēng)機(jī)軸承壽命
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