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淺談風(fēng)力發(fā)電機(jī)絕緣軸承

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的軸承故障
從風(fēng)場的實(shí)際情況看，目前發(fā)電機(jī)軸承的故障率非常高，而軸承失效的表現(xiàn)主要呈現(xiàn)兩種形式
1、電腐蝕導(dǎo)致軸承失效；
2、保持架碎裂導(dǎo)致的軸承失效。
一、電腐蝕
電腐蝕產(chǎn)生的原因：發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時，沿軸線會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，軸電壓產(chǎn)生的原因是由于電機(jī)內(nèi)部磁通量分布不均。軸電流的存在，將導(dǎo)致滾道和滾動體的損壞及潤滑劑的老化，從而引起發(fā)電機(jī)軸承的過早失效。
預(yù)防電腐蝕的措施：
一個比較經(jīng)濟(jì)的解決方案就是在電機(jī)設(shè)計(jì)階段就使用絕緣軸承。這將大大降低設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，并提高機(jī)器的利用率，這些都意味著會為客戶帶來巨大價(jià)值。
絕緣軸承分為：內(nèi)圈絕緣軸承、外圈絕緣軸承和混合陶瓷軸承。內(nèi)/外圈絕緣軸承相對陶瓷滾動體軸承，具有更佳的性價(jià)比，得到更廣泛的應(yīng)用。
內(nèi)/外圈絕緣軸承，是在軸承的內(nèi)圈/外圈噴涂一定厚度的絕緣層。是采用等離子噴涂工藝，首先在兩個電極產(chǎn)生電弧，這種電弧使得導(dǎo)入的惰性氣體離子化。產(chǎn)生的等離子氣流用來傳送氧化鋁粉末。這種粉末隨即被熱熔化并以高速噴涂在軸承的內(nèi)圈或外圈上，最后的涂層還需要經(jīng)過一道密封工藝。
二、保持架故障
從風(fēng)場的實(shí)際情況來看，發(fā)電機(jī)軸承保持架是大部分軸承失效的根源，特別是沖壓鋼保持架。
三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承的檢查與更換，建議如下：
1、軸承的運(yùn)行工況特點(diǎn)：交變載荷+沖擊載荷
風(fēng)電機(jī)組用軸承，其運(yùn)行工況葙對比較特殊，是交變工況，而不是穩(wěn)定工況，承受的是交變載荷與沖擊載荷
交變工況對軸承壽命的影響：降低軸承疲勞壽命。由于軸承運(yùn)行交變工況，對軸承的疲勞壽命會產(chǎn)生較大影響，可能導(dǎo)致軸承的實(shí)際使用壽命遠(yuǎn)低于其理論計(jì)算壽命。
2、電機(jī)維修時的軸承更換建議：
1、檢測軸承是否需要更換
如果發(fā)電機(jī)軸承存在異常的振動和溫升時，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)視。對發(fā)電機(jī)軸承進(jìn)行拆卸后，需要對軸承做相關(guān)檢測，包括: 探傷、工作面的磨損情況、軸向/徑向跳動、保持架變形情況。發(fā)現(xiàn)異常即需更換軸承。
但這些檢測只能判斷軸承狀態(tài)的表象，無法檢測材料特別是工作面的機(jī)械性能。而軸承經(jīng)過交變載荷/沖擊載荷后，軸承的疲勞壽命會明顯降低。
2、選擇黃銅保持架的軸承
由于軸承承受交變/沖擊載荷，對軸承的保持架的性能提出了更高的要求。機(jī)加工黃銅保持架比沖壓鋼保持架，由于 其材料性能，能更好的適應(yīng)交變/沖擊載荷。很多軸承的失效，都是由于保持架碎裂而導(dǎo)致的。建議選擇黃銅保持軻的軸承
3、選擇絕緣性能更強(qiáng)的絕緣軸承
由于電機(jī)軸電流的存在，電機(jī)需要做好絕緣措施，以保護(hù)軸承。絕緣軸承是在其工作面等離子噴涂絕緣涂層來實(shí)現(xiàn)絕緣，其絕緣性能根據(jù)絕緣涂層的厚度來分等級的，常見的有100um（對應(yīng)1000VDC)和200um（對應(yīng)3000VDC)
建議選擇200um(對應(yīng)擊穿電壓3000VDC)的軸承。