風力發(fā)電回轉支承的設計與制造
發(fā)布時間:2018-11-08
風力發(fā)電回轉支承質量的保證主要體現在設計和制造兩個方面,綜合國內、外企業(yè)和機構對風力發(fā)電回轉支承的設計和制造經驗,我們對風力發(fā)電回轉支承的設計和制造的關鍵技術作了研究,簡單介紹一下,希望能夠對相關企業(yè)和設計人員有所幫助。
一、風電回轉支承的設計
選型回轉支承一般有單排四點接觸球式、雙排四點接觸球式、交叉滾子式、三排滾子式等形式,其中單排四點接觸球式回轉支承成本較低,且綜合性能較高;雙排球式回轉支承使用壽命長,承載能力強,回轉阻力小,允許磨損量大,對安裝基座要求不高,但其運動精度較低;交叉滾子式回轉支承精度高,壽命長,動載荷容量較高,但對基座剛性和精度有較高要求,且滾子與滾道在接觸時易發(fā)生邊緣效應,導致邊緣實際應力遠大于設計應力;三排滾子式回轉支承一般具有非常高的靜承載能力。
二、風電回轉支承的制造
風電回轉支承,尤其是變槳回轉支承究竟選用哪種形式,許多大型跨國企業(yè)還在研究之中,從目前的裝機使用情況來看,變槳轉盤軸承多采用雙排四點接觸球回轉支承,偏航轉盤軸承多采用單排四點接觸球回轉支承,也有少量采用交叉滾子回轉支承或其他形式。國內標準雖然對變槳和偏航回轉支承的結構形式作了規(guī)定,但并沒有給出合理的解釋。
1、壽命計算風電回轉支承尺寸很大,轉速較低,普通軸承的壽命評定準則在許多情況下對回轉支承并不適用。目前回轉支承的壽命通常有兩種求解方法:一種是回轉支承承載能力曲線法,另一種是當量動載荷法。
2、承載能力曲線法用回轉支承承載能力曲線法求解回轉支承的壽命,首先要像回轉支承規(guī)格選型一樣在承載能力曲線圖中標出軸向力和傾覆力矩的交點,連接坐標原點和交點并延伸,使延伸線和承載能力曲線相交得到交點的力矩和軸向力,解出曲線上載荷與實際載荷比值,實際壽命即為曲線額定壽命乘以一個與比值相關的系數。
風力發(fā)電設備所用回轉支承為一種特大型軸承,主要用于變槳和偏航系統,受載復雜,且拆裝維護非常困難,因此風力發(fā)電回轉支承的設計和制造要求嚴格?;剞D支承是風力發(fā)電機的核心部件,廣泛應用于風力發(fā)電機的變槳和偏航系統,變槳軸承用于連接輪毅和葉片,偏航軸承用于連接塔筒和機組。風電回轉支承由于其體積龐大和安裝位置不易拆裝,致使其維修的難度非常大,而且回轉支承一旦發(fā)生故障,將直接影響風力發(fā)電機的工作性能,甚至造成停機。因此要求風力發(fā)電回轉支承的使用可靠性高、壽命長,至少要達到風力發(fā)電機的使用年限,即20年。