湖南九洲風機齒輪箱常見的軸承失效模式及解決方案

       風機齒輪箱是連接風機主軸和發(fā)電機的傳動部件，其將主軸的低轉(zhuǎn)速的輸入轉(zhuǎn)化成中速或高速發(fā)電機所需的輸出，是風機中的主要部件之一。因為風機齒輪箱的復雜工況及對可靠性等方面的高請求，風機齒輪箱的規(guī)劃及運用，尤其是其間作為要害零件的軸承的選型、裝置及運用顯得尤為主要。不恰當?shù)妮S承選型或是不當?shù)难b置和運用，會導致軸承的各種損害和失效形式，甚至還可能會損害到齒輪箱里其他的零部件。這些損害和失效都會直接或直接的導致風機停機，不但影響生產(chǎn)率，還會發(fā)生計劃外的更換和維護成本。鐵姆肯公司可針對多種多見失效形式提供有效處理計劃。
　　2.風機齒輪箱軸承多見失效形式及處理計劃
　　風機齒輪箱規(guī)劃多種多樣，可是基本上都是由行星級和平行級構成。這篇文章以目前比較多見的一種以行星架為輸入，內(nèi)齒圈固定，太陽輪輸出并傳遞到平行級的規(guī)劃為例，剖析闡明多見的軸承失效形式及相應的處理計劃。
　　2.1行星架軸承
　　2.1.1多見失效形式：
　　行星架軸承的選型和運用是和主軸的規(guī)劃相關的。目前多見的行星架軸承是滿裝滾子的圓柱滾子軸承。假如主軸軸承選用調(diào)心滾子軸承，不論是單個調(diào)心滾子主軸軸承的3點支承規(guī)劃還是兩個調(diào)心滾子主軸軸承的4點支承規(guī)劃，因為調(diào)心滾子軸承徑向和軸向游隙的存在，當風機在剎車或是其他呈現(xiàn)軸向載荷交替變換方向的工況時，主軸及其后面連接的行星架在軸向可能會有竄動。此刻假如運用圓柱滾子軸承作為行星架軸承，因為其內(nèi)外圈在軸向方向上有一定的相對錯位空間，因此來自主軸的軸向竄動會傳遞到行星架的圓柱滾子軸承，而假如竄動量足夠大，則對圓柱滾子軸承會形成沖擊。并且，因為內(nèi)齒圈和減速機箱體是連成一體的，所以行星輪和行星架一同軸向竄動還會對行星輪形成齒面磨損.
　　2.1.2處理計劃:
　　鐵姆肯公司推薦選用單列圓錐滾子軸承跨裝，經(jīng)過對圓錐滾子軸承預緊來處理主軸軸向竄動對行星輪的影響。并且預緊的圓錐滾子軸承的承載區(qū)得到優(yōu)化，削減了滾道應力，進步了行星輪系的剛性，并能夠承受外部傳遞入齒輪箱行星架端的額外軸向力
　　2.2行星輪軸承
　　2.2.1多見失效形式：
　　多見的一種行星輪軸承是由一對雙列圓柱滾子軸承構成。在軸承外圈和行星輪內(nèi)孔之間過盈配合量不足或是因為齒輪變形而使兩者觸摸面積削減的狀況下，會呈現(xiàn)外圈跑圈和磨損。
　　對于斜齒行星輪規(guī)劃而言，因為行星輪與內(nèi)齒圈和太陽輪一起嚙合的時分受到巨細一樣、方向相反的軸向力，所發(fā)生的傾覆力矩使得外側(cè)的兩列滾子承載較大，中間兩列滾子承載較小。四列滾子之間的載荷分布不均勻使得實際運用壽數(shù)有一定不同，在一樣規(guī)劃壽數(shù)的前提下，外側(cè)兩列會提前呈現(xiàn)疲勞脫落。
　　2.2.2處理計劃：
　　Timken集成式柔性銷行星輪組件是進步行星級可靠性的最佳計劃之一。齒輪和軸承外圈集成于一體，杜絕了外圈跑圈的可能性，一起有更多的內(nèi)部空間規(guī)劃更多、更大的滾子來進步承載才能。經(jīng)過預緊兩列圓錐滾子使其承載區(qū)得到優(yōu)化，降低了應力和滾子打滑的幾率，使載荷更均勻的分布在兩列。柔性銷規(guī)劃答應行星輪組件在運轉(zhuǎn)中發(fā)生柔性的偏移，保證齒面有很高的嚙合率，特別是對多個行星輪的規(guī)劃，使得各行星輪之間的載荷分布更均勻，并且還能夠降低加工和裝配的精度請求。
　　2.3高速軸軸承
　　2.3.1多見失效形式：
　　圓柱滾子軸承及四點觸摸球軸承組合在高速級的運用中是較為多見的一種。在高速和低載的狀況下，圓柱滾子軸承容易呈現(xiàn)滾子打滑和滾道滑傷，而球軸承可能會呈現(xiàn)滑傷和微脫落的損害。
　　2.3.2處理計劃：
　　鐵姆肯公司提出帶抗磨涂層的圓柱滾子軸承和單列圓錐滾子定位軸承。帶抗磨涂層的圓柱滾子軸承在全部壽數(shù)周期的運轉(zhuǎn)中既能繼續(xù)地避免滑傷，也能夠避免因為光滑劑里含雜質(zhì)而形成滾道損傷以及光滑不良的狀況。單列圓錐滾子定位軸承能夠承受徑向及雙向的軸向載荷，其純翻滾的特性將滑傷的可能性降至最小。
　　3.總結(jié)
　　隨著風力發(fā)電配備行業(yè)的迅猛發(fā)展，特別是大功率風機日趨主流，風機及零部件的可靠性將是研發(fā)中關注的要點。這篇文章介紹的齒輪箱軸承多見失效形式及其處理計劃，旨在幫助設備制造商選取更適合風機齒輪箱運用的軸承處理計劃，力求不斷優(yōu)化減速機的規(guī)劃，使齒輪箱甚至整機的可靠性得到大幅的提升。