浅谈主轴轴承技术在大型风力发电机组中的应用

段博志?黄翀?杨明川

摘 要：分析比较了不同轴承在大型风力发电机组传动链系统中的应用，其中包括双列球面滚子轴承、圆环滚子轴承，圆柱滚子轴承，双列圆锥滚子轴承等，通过不同轴承的组合配置主轴轴承方案，针对不同的方案的优缺点进行比较。考虑风机工况的复杂性、机组的柔性化，本文介绍了柔性套圈、螺栓效应、滚子边缘应力以及挡边载荷等轴承先进分析技术，这些技术的应用能够精确分析滚道载荷分布，进而保证大型风力发电机组主轴轴承设计的可靠性。

关键词：主轴轴承；风力发电机组；轴承配置；可靠性

一、引言

主轴轴承作为风力发电机组主传动链的重要零件，其性能的可靠性不仅影响其自身维护成本，同时决定着传动链的可靠性。轴承是风电机组中的薄弱部位是风电机组的主要故障点之一[1-3]。由于风力发电机组结构的柔性化、工况的复杂化，主轴轴承的设计已成为整机设计的关键技术，本文将从两个方面对风电轴承技术在大型风力发电机组中的应用进行讨论。

二、主轴轴承配置

方案一：双列球面滚子（SRB+locating）+双列球面滚子（SRB+Non-locating）

此方案又称自调心轴承配置方案，采用两个双列球面滚子，一端固定、一端浮动，这种轴承有一定的调心能力，能够适应系统变形以及装配的不对中产生的误差。同时轴承具备一定的成本优势，目前在2MW及2MW以下几组中得到了广泛的应用。但是由于这种方案受浮动的空间限制以及轴向力与径向力的受载比值限制，在实际应用中当轴承的热变形过大，轴向力过大时，轴承滚道内的载荷也会增大，进而导致载荷恶化，使得轴承过早失效。……