風電機組變槳軸承漏脂分析及改進措施（1）

圖1 變槳軸承密封圈翹曲

2 變槳軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計不合理

2.1 溝道結(jié)構(gòu)

變槳軸承溝道設計影響潤滑脂在軸承內(nèi)部溝槽的流動性。正常情況下，變槳軸承從注脂孔加注潤滑脂，從排脂孔排廢脂需要的壓力差值小于密封圈所能承受的壓力值，同時大于潤滑脂流動的阻力值，則密封圈處不會漏脂。所需的壓力差值與潤滑脂流動的阻力密切相關，阻力小需要的壓力差值就小，阻力大需要的壓力差就大。若變槳軸承內(nèi)部溝道設計不合理，潤滑脂流動阻力就大，不利于潤滑脂與內(nèi)部壓力的均勻分布，潤滑脂無法順利進入排脂孔而造成排脂不暢，導致密封圈處潤滑脂溢出。

2.2 脂孔尺寸與分布

變槳軸承的注脂孔和排脂孔需合理間隔分布，保證軸承能順利注入新脂并排出廢脂。相鄰注脂孔與排脂孔的距離要適中，若距離太短，加脂時注脂孔壓力較大而排脂孔壓力較小，新加的潤滑脂易從排脂孔排出；若距離太長，加脂時密封圈承受的局部壓力較大，易導致漏脂。另外排脂孔截面直徑過小，與排脂孔相連接的集脂瓶口直徑過小，軸承上相鄰兩排脂孔的間距過大，也會增加潤滑脂排出的阻力，造成排脂不暢，使變槳軸承內(nèi)部壓力過大導致漏脂。

3 潤滑脂選擇不當或潤滑系統(tǒng)設置不合理

3.1 潤滑脂選擇不當

潤滑脂的選擇通常要參考變槳軸承的實際工況，同時還需考慮潤滑脂的稠度和添加劑種類等。潤滑脂的稠度與周圍環(huán)境溫度密切相關，環(huán)境溫度每下降5 ℃，稠度會增加1倍，潤滑脂流動性將會變差，如果潤滑脂的稠度不合適或抗壓性能不足，后續(xù)使用易發(fā)生固化現(xiàn)象而堵塞脂路系統(tǒng)，導致潤滑脂無法正常排出而從密封圈處泄漏，如圖3所示。

3.2  注脂量及集中潤滑系統(tǒng)設置不合理

變槳軸承在運行前需填充一定量的潤滑脂，填充量約為變槳軸承內(nèi)部空間的60%~80%，一般選擇的填充量約為70%，也有個別變槳軸承供應商為了保證充分潤滑選擇80%的填充量。

國內(nèi)外風電機組大多采用集中潤滑系統(tǒng)對變槳軸承加注潤滑脂，部分風電機組制造商為進一步降低變槳軸承的維護成本采用人工定期加注潤滑脂。這2種加注潤滑脂的方式均存在不足：人工定期加注潤滑脂的注脂量及注脂周期往往為經(jīng)驗數(shù)據(jù)，與變槳軸承實際所需潤滑脂存在較大偏差，注脂量通常情況下會偏多且不均勻，無法保證變槳軸承的潤滑時間，再加上變槳軸承出廠前可能加注了約80%的潤滑脂，極易造成變槳軸承溝道內(nèi)局部潤滑脂大量堆積；集中潤滑系統(tǒng)采用自動注脂方式，使軸承潤滑更加充分，雖然保證了變槳軸承的潤滑時間和注脂量的均勻性，但在變槳軸承不運行或機組長時間停機狀態(tài)下，集中潤滑系統(tǒng)仍按其預設好的固定程序繼續(xù)注脂，同樣容易造成變槳軸承溝道內(nèi)局部潤滑脂大量堆積。

正常情況下變槳軸承密封圈的密封壓力約為2.8x10⁵ Pa，變槳軸承靜止不工作時所需注脂壓力約為(2.5~2.8) x10⁵ Pa，變槳軸承運行時所需注脂壓力僅為0.6 x10⁵ Pa左右。因變槳軸承所采用的潤滑脂本身流動性較差，上述2種注脂方式導致的潤滑脂大量堆積會增大變槳軸承溝道內(nèi)潤滑脂通道的壓力，從而增加注脂時所需的注脂壓力。當注脂壓力大于變槳軸承密封圈的密封壓力時，潤滑脂會在注脂推力的作用下從變槳軸承密封圈處大量泄漏。

另外，如果集中潤滑系統(tǒng)的壓力泵或輸脂管中的空氣未完全排空，空氣將隨著潤滑脂進人變槳軸承溝道，造成溝道內(nèi)局部壓力過大，當該壓力大于變槳軸承密封圈的密封壓力時會撐開密封圈，造成嚴重漏脂現(xiàn)象。

3.3 廢脂收集方法不當

目前風電機組變槳軸承廢脂收集普遍采用在軸承圓周上分布的數(shù)個廢脂排出小孔分別安裝集脂瓶的方式，加入新脂時，新脂把廢脂從軸承內(nèi)腔擠壓進廢脂排出小孔，排入集脂瓶，需定期清理。實際上，隨著變槳軸承運行時間的增加，廢脂收集效果不好，容易漏脂。

未完待續(xù)

（來源：軸承雜志社）

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