2024-08-19
大型海上風機憑借其更高的單機功率、更強的風能捕獲能力，已成為海上風電場建設(shè)的主流選擇。然而，你家的這個龐然大物在高效運轉(zhuǎn)的同時，其關(guān)鍵部件變槳軸承卻受到額外的嚴峻挑戰(zhàn)，成為故障頻發(fā)的焦點。
一位變槳軸承專家透出其中的幾個原因：
有點嬌氣，受不了復(fù)雜嚴苛的運行環(huán)境。大型海上風機直面海洋環(huán)境中特有的氣候條件，海水的高濕度、鹽霧侵蝕以及極端氣溫變化會對變槳軸承的材料產(chǎn)生腐蝕，加速金屬疲勞，影響潤滑油脂的性能，并可能導(dǎo)致密封件失效，從而引發(fā)軸承早期磨損、銹蝕甚至結(jié)構(gòu)損壞。
海上風機需承受頻繁且劇烈的風浪沖擊，這使得變槳軸承在運行過程中不僅要應(yīng)對常規(guī)的葉片負載，還要抵抗因風浪引起的額外動態(tài)載荷。這種復(fù)雜的交變應(yīng)力環(huán)境加劇了軸承的疲勞破壞，尤其是當風況異常，如遭遇臺風或強風暴時，過大的瞬時載荷可能導(dǎo)致軸承過早失效。
難以適應(yīng)高強度工作負荷與高精度要求。隨著海上風機單機容量不斷提升，葉片尺寸不斷增大，相應(yīng)的變槳軸承必須承受更大的扭矩和彎矩。長期處于高載荷狀態(tài)下的軸承，其滾道和滾動體更容易出現(xiàn)微裂紋、剝落等疲勞損傷。此外，大型風機的葉片更重，變槳動作時產(chǎn)生的慣性力也更大，這對軸承的承載能力和耐磨性提出了更高要求。
海上風機的變槳系統(tǒng)須確保葉片能夠在短時間內(nèi)精確調(diào)整槳距角，以實現(xiàn)最大功率跟蹤、負載控制和故障保護等功能。這就要求變槳軸承具有極高的旋轉(zhuǎn)精度和低摩擦阻力。然而，高精度軸承在設(shè)計上往往較為復(fù)雜，內(nèi)部間隙小，對裝配質(zhì)量、潤滑狀態(tài)及外界污染敏感度較高，任何細微的偏差或污染都可能導(dǎo)致軸承運行異常，增加故障風險。
可能的設(shè)計與制造缺陷。若變槳軸承選用的材料質(zhì)量不達標，或在制造過程中存在熱處理不當、加工精度不足、表面處理粗糙等問題，均可能導(dǎo)致軸承在運行初期即出現(xiàn)故障。此外，軸承組裝過程中的對中誤差、預(yù)緊力不合適等也會加速軸承磨損和疲勞。
現(xiàn)有變槳軸承設(shè)計可能未充分考慮海上環(huán)境的特殊性和大型化的特點，如軸承內(nèi)部游隙設(shè)計不合理、潤滑系統(tǒng)效能不足、密封結(jié)構(gòu)不適應(yīng)海洋環(huán)境等，這些問題在實際運行中會逐漸暴露出來，增加故障發(fā)生概率。
來源：風電世界
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