風(fēng)電機(jī)組主傳動(dòng)鏈軸承系統(tǒng)的可靠性方案—風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)

　　這個(gè)白點(diǎn)蝕是如何形成的，目前的話其實(shí)整個(gè)軸承行業(yè)全球范圍來(lái)說(shuō)風(fēng)電行業(yè)還沒(méi)有一個(gè)定論。但是各家也提出了各自的方法，提出了自己的意見，2011年美國(guó)新能源實(shí)驗(yàn)室論壇上各家提出了不同的觀點(diǎn)，但是綜合來(lái)看的話是兩種觀點(diǎn)，第一種是認(rèn)為是一個(gè)氫脆，什么意思?他的氫元素從潤(rùn)滑油里邊吸出來(lái)滲透到材料里面去。我們知道氫元素有一個(gè)脆化的作為，含氫元素當(dāng)了就容易脆化。要不然就剝落，要不然就斷裂。還有人說(shuō)了這種損傷行業(yè)在其他的行業(yè)不常見，只有在風(fēng)電行業(yè)常見，很有可能和工況有關(guān)。風(fēng)電的工況非常熱烈，風(fēng)電的工況的齒輪箱動(dòng)態(tài)變化非常多，不穩(wěn)定。這種理論認(rèn)為動(dòng)態(tài)的工況使得尤其在極限工況下軸承的材料有局部可能造成了塑性變應(yīng)。不斷的進(jìn)行繼續(xù)運(yùn)行之后把這個(gè)碳原子融入到了組織材料里面去，碳原子溶解進(jìn)去以后這個(gè)組織材料和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，就是說(shuō)他出現(xiàn)了一個(gè)區(qū)域，這個(gè)區(qū)域是白點(diǎn)蝕區(qū)域。那么怎么樣理解這句話，就是說(shuō)這個(gè)碳原子為什么溶解到材料里面去了，本來(lái)是游離的。像喝咖啡一飲，你喝咖啡的時(shí)候，如果是冷咖啡，可能不太容易溶解，如果把咖啡加熱一下，給它一種能量，伴隨著能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)變以后，咖啡溶解進(jìn)去了，這個(gè)時(shí)候咖啡充當(dāng)一個(gè)催化劑的作用。同樣的道理，我發(fā)生了塑性變形，我們知道這其實(shí)也是有能量的轉(zhuǎn)移和變化的。有了這種能量的轉(zhuǎn)移和變化，在不斷的動(dòng)態(tài)工況的持續(xù)下，這個(gè)碳原子也就溶解到材料里面去了。你們看右下角這個(gè)圖，這是放大了一百塔米，0.1微米的圖，放大了很多很多倍了，是經(jīng)常做鏡像分析的人一看就知道，右下角這個(gè)圖分兩塊，上面是非常的致命，下面是感覺(jué)到坑坑洼洼的，上面是鏡面反射，下面是正常材料的區(qū)域，被酸蝕之后正常的現(xiàn)象。經(jīng)常做鏡像分析的人一看就知道下面的區(qū)域是比較亮的那部分是游離的碳原子，這些人經(jīng)常做分析的人可以知道?？梢钥吹缴厦娴陌c(diǎn)蝕區(qū)域沒(méi)有這些，基本上是沒(méi)有游離碳原子的，證明了游離的碳原子是溶解進(jìn)去了，沒(méi)有一個(gè)游離狀態(tài)的碳原子，斷裂是發(fā)生什么狀態(tài)呢，什么位置?左上角那個(gè)圖，左邊是白點(diǎn)蝕區(qū)域，右邊是原來(lái)的材料結(jié)構(gòu)，斷裂在兩種材料的邊界值，因?yàn)閮煞N材料的性質(zhì)不一樣，性能也是不一樣的。所以是最容易發(fā)生斷裂的。
　　那么各家有不同的理論，對(duì)于題目來(lái)說(shuō)的話我們是做了很多的分析，也發(fā)表了很多的論文。那么基本上我們是贊成第二種觀點(diǎn)，我們不認(rèn)為氫脆的原因，我們更認(rèn)為是工況原因造成的現(xiàn)象。
　　為什么?一個(gè)簡(jiǎn)單的證據(jù)看右下角這個(gè)圖的白點(diǎn)蝕區(qū)域和下面的區(qū)域是界限非常明顯，感覺(jué)邊是非常的尖銳，白點(diǎn)蝕區(qū)域是白點(diǎn)蝕區(qū)域，正常區(qū)域是正常區(qū)域，感覺(jué)是一刀切，沒(méi)有一個(gè)過(guò)渡的區(qū)域，如果是氫脆的話，氫元素吸處理，滲透到鋼材材料的話，按理來(lái)說(shuō)是有一個(gè)濃度的階梯，不可能說(shuō)畫一條線，這邊氫元素濃度很高，那邊一點(diǎn)兒沒(méi)有，那是不可能的，一般的氫元素溶解進(jìn)去的話，是有一個(gè)濃度梯度的這樣的話一般來(lái)說(shuō)不太會(huì)容易形成這樣一個(gè)非常尖銳的一個(gè)邊緣。所以的話這是我們認(rèn)為這種白點(diǎn)蝕最主要是由于工況行業(yè)的大工況造成的。
　　發(fā)生損害和頻率有關(guān)。高速軸和高速中間軸的頻率最快，也就意味著他是最容易發(fā)生這個(gè)問(wèn)題的，從我們接觸的情況來(lái)看，國(guó)外已經(jīng)各大主要的齒輪箱制造商都已經(jīng)意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題了，他們現(xiàn)在在積極的采取措施，國(guó)內(nèi)的話我們看到的比較少，但是也有目前的話我們國(guó)內(nèi)最大的齒輪制造商的話也已經(jīng)開始注意到這個(gè)問(wèn)題了。包括像GE這種比較大的公司的話，很多已經(jīng)開始強(qiáng)制要求你軸承供應(yīng)商的采取這些措施。那么采取什么樣的措施呢?各家也有不同的方法，因?yàn)槔碚摬煌Ｎ覀兊姆椒ㄊ堑谝槐M可能的減少周期的游離，盡可能的減少，增大承載區(qū)。另外最主要的是采用生態(tài)鋼的鋼材，生態(tài)鋼對(duì)裂紋的延展有阻礙作用的。第三個(gè)是成本比較高，所以說(shuō)最現(xiàn)實(shí)的是采用滲碳鋼。歐洲的話目前各種方案方法都在嘗試，用碳的，也有發(fā)黑的，發(fā)黑的成本比較低，但是缺點(diǎn)是發(fā)黑容易磨損。我們做過(guò)測(cè)試，轉(zhuǎn)的快，高速軸的話磨兩三個(gè)小時(shí)可以清晰的看到很多位置已經(jīng)磨掉了，只能說(shuō)保護(hù)一時(shí)，不可能長(zhǎng)時(shí)間的保護(hù)軸承，所以像很多的國(guó)外的風(fēng)機(jī)制造商的話，對(duì)齒輪商的高速軸，高速中間軸的話很多要求用生碳這樣子，已經(jīng)逐漸重視了，包括國(guó)外的廠商也開始慢慢重視這個(gè)問(wèn)題。