在風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(yùn)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(dǎo)致發(fā)電機(jī)組無法正常地運(yùn)行,嚴(yán)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(diǎn)蝕、高溫或者軸面磨損等情況組成。本文圍繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(fēng)力發(fā)電機(jī);齒輪箱;軸承;振動;故障診斷
齒輪箱中軸承具有傳遞運(yùn)動、扭矩以及變速等功能,一旦軸承出現(xiàn)故障,會嚴(yán)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(jìn)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(jìn)入到運(yùn)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(diǎn)蝕情況,或者由于高溫、軸面磨損等,導(dǎo)致軸承無法繼續(xù)工作,嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)組正常的運(yùn)行。
軸承參數(shù)壽命
在一定載荷作用下,軸承在出現(xiàn)點(diǎn)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(yīng)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(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)或在實(shí)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(shí)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(dá)到的實(shí)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(biāo)準(zhǔn),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,電機(jī)軸承蓋,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(diǎn)蝕,所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)數(shù)或小時數(shù)稱為軸承額定壽命 [1] ?。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)診斷
目前,發(fā)電機(jī)和機(jī)械傳動系統(tǒng)是組成風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)重要的組成部分,并且承擔(dān)穩(wěn)定發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行的功能。而在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi),齒輪箱、發(fā)電機(jī)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(diǎn)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(fēng)力發(fā)電機(jī)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(dǎo)致傳動系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
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