【技術(shù)】風(fēng)電機(jī)組主軸軸承階梯式加熱方法解析

　　摘　要：在主軸軸承裝配加熱過程中，需嚴(yán)格控制軸承的加熱溫度，絕對不允許超過120℃，且在加熱過程中，需防止軸承游隙被吃掉，出現(xiàn)滾子擠壓現(xiàn)象發(fā)生。
　　為保證加熱過程不影響軸承的特性，我們可采用階梯式加熱方法，該方法通過計(jì)算，確定每次允許的加熱溫度，合理控制軸承內(nèi)、外圈的溫差，保證內(nèi)、外圈膨脹量差值小于軸承游隙，使軸承在加熱過程中一直處于正游隙狀態(tài)，保證軸承滾子在加熱過程中時(shí)刻處于活動狀態(tài)。
　　1.引言
　　風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是一種可再生清潔能源技術(shù)，隨著大家環(huán)保意識的提高，風(fēng)力發(fā)電在能源體系中占的比重越來越大，但由于前幾年風(fēng)電的過度無序開發(fā)，及運(yùn)行過程中顯現(xiàn)出來的問題，國家對風(fēng)電機(jī)組的質(zhì)量要求越來越高，特別是機(jī)械大部件，比如主軸軸承，業(yè)主都要求20 年無故障。
　　2.主軸軸承作用　
　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電原理是將風(fēng)能轉(zhuǎn)為為機(jī)械能，然后將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，其中主軸軸承是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能得關(guān)鍵部件，首先風(fēng)輪葉片吸收大自然中的風(fēng)能，由風(fēng)推動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動，然后通過主軸軸承、齒輪箱將能量傳遞給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)發(fā)電的目的。在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行中，主軸軸承一旦出現(xiàn)故障，整個(gè)機(jī)組將整體下架，影響非常嚴(yán)重，所以在主軸軸承設(shè)計(jì)及裝配過程中，要求都是極嚴(yán)的。
　　3.主軸軸承裝配要求
　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸軸承屬于低速重載類型，其與主軸一般采用過盈配合。在裝配過程中一般都將軸承加熱，使其膨脹，能夠與軸間隙配合后才安裝，在加熱過程中，需嚴(yán)格控制軸承的加熱溫度，絕對不允許超過120℃，且在加熱過程中，需防止軸承游隙被吃掉，出現(xiàn)滾子擠壓現(xiàn)象發(fā)生。
　　4.主軸軸承加熱方法
　　主軸軸承常用的加熱方式有油液加熱、加熱爐加熱和感應(yīng)加熱；其中，油液加熱及加熱爐加熱操作復(fù)雜、加熱速度慢、對現(xiàn)場環(huán)境要求高，適用于密閉環(huán)境的小軸承加熱；而風(fēng)電機(jī)組主軸承尺寸偏大，且一般整機(jī)廠均無單獨(dú)加熱室，所以最好的方法就是使用感應(yīng)加熱器進(jìn)行感應(yīng)加熱。但是同時(shí)，基于感應(yīng)加熱器感應(yīng)原理，對于內(nèi)、外圈整體式主軸承加熱時(shí)勢必會造成軸承內(nèi)、外圈溫差過大，例如，實(shí)測容量為100KVA 感應(yīng)加熱器內(nèi)、外圈溫差可達(dá)到100℃，這樣就導(dǎo)致軸承內(nèi)圈膨脹量大于外圈，軸承游隙變成負(fù)數(shù)，對軸承滾子造成不良的擠壓，影響軸承的整體使用效果。為保證加熱過程不影響軸承的特性，我們可采用階梯式加熱方法，該方法通過計(jì)算，確定每次允許的加熱溫度，合理控制軸承內(nèi)、外圈的溫差，保證內(nèi)、外圈膨脹量差值小于軸承游隙，使軸承在加熱過程中一直處于正游隙狀態(tài)，保證軸承滾子在加熱過程中時(shí)刻處于活動狀態(tài)。具體步驟如下：
　　（1）根據(jù)主軸承入廠數(shù)據(jù)確定待加熱主軸承游隙數(shù)值△軸承；