風電機組變槳軸承漏油

 

 

 

 

３密封分析

密封件作為變槳軸承密封的關鍵，不僅能夠在－40～50℃溫度下繼續保持穩定的密封性能，還可有效防止輻射以及氧化氣體進入，使得軸承內部空間得到有效隔離，其密封效果主要影響因素有：

1)密封件自身的承壓能力;

2)軸承內外圈的偏移量。

密封件自身的承壓能力由密封件的尺寸和形狀決定，雙唇式密封結構相對于單唇式具有更好的密封性能，已知變槳軸承溝道內潤滑脂的油壓約為0．2MPa，雙唇式密封件完全可以滿足其承載要求。

雙唇式密封件的內唇外唇具有較好的密封性能當軸承內外圈的偏移量增加，超過密封件內外唇的允許范圍時，密封件的過盈量則會減小，甚至出現開口現象，此時，隨著密封件承壓能力的急速下降，油脂便會突破內唇的限制，并從唇口處溢出。

實驗

1風場實驗

考慮到排油油路對潤滑脂流通的影響，針對存在嚴重漏油現象的變槳軸承做如下對比試驗

試驗1

1)選擇5臺(每臺3套)變槳軸承均存在嚴重漏油現象的風機，將各軸承依次進行編號;

2)將各軸承溢出的油脂擦拭干凈，并用膠木棒逐個按壓密封件，確保密封件已壓實;

3)依次注入1kg潤滑脂，查看各軸承的漏油情況。

試驗發現，各軸承依然出現嚴重漏油現象，而且集油瓶中未有潤滑脂溢出。

試驗2

1) 將溢出的潤滑脂再次擦拭干凈，并用膠木棒依次按壓密封件，確保密封件已壓實;

2) 拆除各軸承的集油瓶，并逐個注入潤滑脂，查看各軸承的漏油情況試驗發現，15套軸承中共有3套出現密封件和排油孔同時溢油，其余12套軸承的密封件不再漏油，而是從排油孔中溢出。

通過上述對比試驗可知，排油油路不暢嚴重影響潤滑脂的流通，盡管排油孔和集油瓶管路孔徑已滿足理論設計要求，考慮到老化的潤滑脂堆積以及密封件的磨損等問題，排油孔和集油瓶管路的孔徑以及長度仍需調整，以滿足潤滑脂的流通要求。

2靜載試驗

由于風機的實際工況難以控制，以及變槳軸承拆卸和密封件更換的難度較大，故在試驗臺上進行靜載以及動載試驗。

靜載試驗

1)選用2套2MW變槳軸承裝配至試驗臺(圖6)，初始注脂量均為4kg，空載轉動試驗軸承(由于試驗臺結構自重，實為輕載，M700kNm，徑向載荷Fr200kN，軸向載荷Fa=0)，轉速為1．6r/min

2)連續運行7d，每天每套軸承分別注脂約0.5kg，在距注脂孔約180°位置裝集油瓶，觀察軸承密封件和集油瓶的溢脂情況試驗發現，2套軸承的密封效果良好，排油油路暢通，油脂均從集油瓶中溢出，密封件無油脂溢出。

動載試驗

1)靜載試驗后，分別施加4000，6000kNm扭矩進行動載試驗，每個階段連續運行5d;

2)將千分表表座置于軸承外圈，表針指向軸承內圈，加載完成后，查看軸承內外圈相對偏移量;

3)每天每套軸承注脂0．5kg，觀察軸承密封件和集油瓶的溢脂情況試驗發現，施加4000kNm扭矩后，表針顯示2套軸承內外圈相對偏移量分別為0．9，1．0mm，集油瓶和密封件均有油脂溢出;施加6000kNm扭矩后，表針顯示2套軸承內外圈相對偏移量分別為1．5，1．6mm，密封件溢出大量油脂，集油瓶不再有油脂溢出。

通過靜載和動載試驗可知，軸承排油油路暢通，雙唇式密封件在靜載情況下密封效果良好;動載情況下，隨著載荷的加大，軸承內外圈相對偏移量也會相應增加，密封件內唇的過盈量對應減小，以至于造成油脂從唇口處溢出。

結語

通過對變槳軸承漏油問題進行理論分析，并結合試驗，得出漏油原因為:

1)潤滑脂填充量過多過多的潤滑脂不僅會影響軸承的正常運行，還會導致軸承漏油一般情況下，密封軸承應控制潤滑脂的填充量，最多不超過內部空間的50%。

2)排油油路不暢應盡量增大排油孔和集油瓶管路孔徑或減小集油瓶管路長度，并且在空間布局允許的情況下，避免管路折彎，采取直管形式連接集油瓶。

3)密封件不具備補償軸承內外圈偏移量的能力變槳軸承在極限載荷情況下，內外圈偏移量超過2mm，傳統雙唇式密封件無法滿足其密封要求為此，要提高軸承加工精度完善軸承制造工藝，減少軸承內外圈的偏移量，并提高軸承內外圈加載情況下抵抗偏移的能力;改進密封件結構，以減小軸承內外圈偏移對密封件的影響，或使密封件具備補償2mm及以上偏移量的能力。