風力發(fā)電機組傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)診斷
目前,發(fā)電機和機械傳動系統(tǒng)是組成風力發(fā)電機系統(tǒng)重要的組成部分,并且承擔穩(wěn)定發(fā)電機組正常運行的功能。而在風力發(fā)電機組內(nèi),齒輪箱、發(fā)電機以及軸承在振動狀態(tài)下,會頻繁地出現(xiàn)故障,尤其是軸承易出現(xiàn)點蝕、軸面磨損等故障,而且在高溫的環(huán)境中,會縮短齒輪的使用壽命。此外,作為風力發(fā)電機組提供動能的關(guān)鍵設(shè)備,齒輪箱、軸承以及聯(lián)軸器等零件,都會受到不同程度荷載的沖擊,在不同荷載作用下,極易導致傳動系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
上海大學軸承研究所是批準的機械學博士點授權(quán)單位、滑動軸承標準化技術(shù)理事單位、中國重型機械工業(yè)協(xié)會油膜軸承分會理事單位、中國機械工程學會氣體潤滑與磁懸浮、中國機械工程學會摩擦學理事單位、中國振動工程學會轉(zhuǎn)子動力學和諸多學術(shù)團體理事單位?,F(xiàn)有(研究員)、工程師等一批高水平的技術(shù)人員。主要研究方向是:各類滑動軸承及其潤滑理論、磁懸浮軸承系統(tǒng)理論及其應用技術(shù)、轉(zhuǎn)子與軸承系統(tǒng)的動力學特性分析等各種軸承工況試驗。上海博高科技有限公司是上海大學軸承研究所對外生產(chǎn)服務的實體,從事于各種動壓滑動軸承(如圓柱軸承、橢圓軸承、三油楔軸承、四油楔、錯位軸承、各種可傾瓦軸承)的設(shè)計、加工制造,尤其對各種高速泵、高速空壓機和離心壓縮機等進口大型機組和轉(zhuǎn)動設(shè)備的滑動軸承國產(chǎn)化,積累了近三十多年豐富的經(jīng)驗,特別是對英格索蘭、埃里奧特、蘇爾壽、西門子、日立、新比隆、阿特拉斯等公司的大型空壓機、風機、煙機、離心壓縮、氣壓機、汽輪機上的高速(高轉(zhuǎn)速可達72000轉(zhuǎn)/分)動壓滑動軸承的國產(chǎn)化工作取得了無數(shù)成功的經(jīng) 驗和深入的技術(shù)領(lǐng)會。軸承參數(shù)壽命
在一定載荷作用下,軸承在出現(xiàn)點蝕前所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)數(shù)或小時數(shù),稱為軸承壽命。
滾動軸承之壽命以轉(zhuǎn)數(shù)(或以一定轉(zhuǎn)速下的工作的小時數(shù))定義:在此壽命以內(nèi)的軸承,應在其任何軸承圈或滾動體上發(fā)生初步疲勞損壞(剝落或缺損)。然而無論在實驗室試驗或在實際使用中,都可明顯的看到,在同樣的工作條件下的外觀相同軸承,實際壽命大不相同。此外還有數(shù)種不同定義的軸承“壽命”,其中之一即所謂的“工作壽命”,它表示某一軸承在損壞之前可達到的實際壽命是由磨損、損壞通常并非由疲勞所致,而是由磨損、腐蝕、密封損壞等原因造成。
為確定軸承壽命的標準,把軸承壽命與可靠性聯(lián)系起來。
由于制造精度,材料均勻程度的差異,即使是同樣材料,三油楔軸承工作原理,同樣尺寸的同一批軸承,在同樣的工作條件下使用,其壽命長短也不相同。若以統(tǒng)計壽命為1單位,長的相對壽命為4單位,短的為0.1-0.2單位,長與短壽命之比為20-40倍。90%的軸承不產(chǎn)生點蝕,所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)數(shù)或小時數(shù)稱為軸承額定壽命 [1] 。
在風力發(fā)電機組傳動系統(tǒng)中,齒輪箱是重要的組成部分,而軸承是直接決定齒輪箱能否正常運轉(zhuǎn)關(guān)鍵的裝置。由于軸承長期處在滾動的狀態(tài)下,經(jīng)常會出現(xiàn)故障導致發(fā)電機組無法正常地運行,嚴重情況會損害電網(wǎng)的使用壽命。引發(fā)軸承出現(xiàn)故障的原因,主要是軸承點蝕、高溫或者軸面磨損等情況組成。本文圍繞風力發(fā)電機組齒輪箱軸承故障診斷探析展開討論,為解決齒輪軸承出現(xiàn)的故障采用的方法提供參考依據(jù)。關(guān)鍵詞:風力發(fā)電機;齒輪箱;軸承;振動;故障診斷
齒輪箱中軸承具有傳遞運動、扭矩以及變速等功能,一旦軸承出現(xiàn)故障,會嚴重影響齒輪箱的正常使用。若齒輪出現(xiàn)故障,其中 60% 的原因是由于齒輪失效引發(fā)的?,F(xiàn)階段對齒輪箱出現(xiàn)的故障進行診斷時,會采用振動法、油液分析法以及混沌診斷識別法。齒輪箱進入到運行狀態(tài),齒輪箱內(nèi)的組成部分,包括軸、齒輪以及軸承等零件,都會處在振動的狀態(tài),受到振動的影響,軸承會出現(xiàn)點蝕情況,或者由于高溫、軸面磨損等,導致軸承無法繼續(xù)工作,嚴重影響發(fā)電機組正常的運行。
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