在五月的最后一天，中國(guó)風(fēng)電行業(yè)認(rèn)證體系歷經(jīng)3年籌備，終于取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。作為主要的起草單位之一，舍弗勒就風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的核心零部件——主軸滾動(dòng)軸承更是給出了許多想法和經(jīng)驗(yàn)。

  那么問(wèn)問(wèn)大家，你了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸及其支承軸承嗎？今天我們就來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下吧!

  風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，風(fēng)輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，低速轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)由增速器變速箱增速，將動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。傳動(dòng)系統(tǒng)將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片與發(fā)電機(jī)聯(lián)系起來(lái)，一般傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成部件包括輪轂、主軸、主軸軸承、固定單元、齒輪箱和聯(lián)軸器。

  風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主軸又稱(chēng)低速軸或葉輪軸，主軸從葉輪傳遞扭矩到傳動(dòng)系的其他零部件。風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸通常采用回火硬化鋼鍛造而成，軸端加工成凸緣以保證與螺栓的連接，并采取噴丸處理。

  主軸前軸承的安裝位置位于轉(zhuǎn)子輪轂后，后軸承位于增速箱前，與推力軸承配合使用。主軸的安裝與水平面成大約4°的夾角。

  主軸軸承承受的力主要包括風(fēng)葉及輪轂的重量、主軸自重、主軸軸承的支承力、推力軸承的止推力、風(fēng)通過(guò)風(fēng)葉及輪轂作用在主軸的力，因而主軸軸承主要承受徑向力，也受部分由于風(fēng)力而產(chǎn)生的軸向力。主軸軸承受力狀況較為復(fù)雜，隨著風(fēng)力的變化而變化，且會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),所以其所受載荷難以精確計(jì)算，因此只能對(duì)軸承所受載荷進(jìn)行估算。通常根據(jù)幾種工況條件下的載荷、轉(zhuǎn)速及時(shí)間比來(lái)確定軸承的平均當(dāng)景載荷。

  由于受力狀況以及軸的變形的影響，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主軸軸承必須有良好的調(diào)心性能,因而常用風(fēng)力發(fā)電機(jī)都使用球面滾子軸承作為主軸軸承。球面滾子軸承允許軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)、外圈有輕微的偏斜和錯(cuò)位。雖然一般傾斜角不大（一般約0.5°），已可以保證在風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸與軸承座之間任何的安裝都不會(huì)產(chǎn)生邊緣集中應(yīng)力損傷軸承。但球面滾子軸承應(yīng)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主軸軸承也不是沒(méi)有任何問(wèn)題，由于主軸安裝與地面間有傾斜角度的存在,因而主軸軸承容易發(fā)生鎖死現(xiàn)象，造成主軸軸承的早期失效，因而目前國(guó)外已有公司著手采用圓錐滾子軸承作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸軸承，如FAG公司就開(kāi)發(fā)了采用滲碳鋼的雙列圓錐滾子軸承。

  風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸軸承安裝在數(shù)十米島的高空中，其吊裝和更換極為不便,且成本較高，因此同樣對(duì)軸承的壽命和可靠性提出了很高的要求，一般要求主軸軸承無(wú)故障運(yùn)轉(zhuǎn)13萬(wàn)小時(shí)以上，可靠度在95%以上。這也是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)的材質(zhì)要求較高的一個(gè)主要原因。