風電轉盤軸承的設計

賈文強

（太原重工技術中心，山西 太原 030024）

0 引言

風力發電機組通過吸收風能，將風能轉化為機械能，機械能又轉化為電能的形式實現風力發電。風力發電機組通過主傳動系統、變槳系統和偏航系統的互相配合完成風能的轉化工作。主傳動系統主要包括主軸、增速齒輪箱、聯軸器、發電機及主機架等；變槳系統主要包括輪轂、變槳軸承、變槳電機和變槳減速機等；偏航系統主要包括偏航軸承、偏航電機、偏航減速機及偏航制動盤等。其中變槳軸承及偏航軸承都為轉盤軸承，是風力發電機組完成變槳及偏航最核心的機械部件，因此對風電轉盤軸承進行充分的分析和了解，對于從事風電事業的機械工作人員具有重要意義。

1 轉盤軸承的組成

轉盤軸承的結構如圖1 所示。

圖1 轉盤軸承的結構

1.1 套圈

轉盤軸承套圈的材料一般采用42CrMo、5CrMnMo和50Mn，國內風電轉盤軸承套圈材料以42CrMo為主，調質處理后，抗拉強度不得小于800 MPa，屈服強度不小于550MPa，硬度為210HB～260 HB，正火狀態硬度為180HB～240HB，在風力發電機組中，對轉盤軸承套圈的硬度要求會更高一些，最高可達到300HB左右。通常情況下，常溫型風力發電機組要求對套圈做－20℃沖擊功試驗，低溫型風力發電機組要求套圈做－40℃ 沖擊功試驗，但實際操作中，均要求對轉盤軸承套圈做－40℃沖擊功試驗，3組平均值不小于27J，單組試驗值不得小于19J。熱處理后要對套圈進行探傷，絕不允許套圈內部出現過燒、白點及內裂等缺陷。

加工完成后應對套圈外露表面進行防腐處理，通常采取噴砂完后熱噴鋅的方法進行防腐處理，如果風力發電機組位于海邊等腐蝕嚴重的工作環境中，必須要求防腐等級達到C4甚至C5，否則按防腐等級C3執行。……