轴承知识培训-风力发电机组齿轮箱轴承故障解决方法

最全轴承简介手册——轴承常识培训必备

轴承一样平常由内圈、外圈、滚动体和坚持架构成。对付密封轴承，再加上润滑剂和密封圈（或防尘盖）。这便是轴承的全体构成。

-径向载荷

-轴向载荷

-转速要求
-径向跳动
-轴向跳动
-事情温度
-噪音要求
-润滑状态

轴承分类

轴承代号

轴承型号一样平常由前置代号，根本代号和后置代号构成。一样平常环境下，轴承型号只用根本型号表现。根本型号一样平常包括三部门，类型代号，尺寸代号和内径代号。后置代号是用字母和数字等表现轴承的布局、公役及资料的特殊要求等。前置代号用来表现轴承的分部件，用字母表现。

1．根本代号

根本代号用来注解轴承的内径、直径系列、宽度系列和类型，一样平常最多为五位数，先分述如下：

（1）轴承内径用根本代号右起第一位数字表现。

对常用内径d=20～480mm的轴承内径一样平常为5的倍数，这两位数字表现轴承内径尺寸被5除得的商数，如04表现d＝20mm；12表现d＝60mm等等。对付内径为10mm、12mm、15mm和17mm的轴承，内径代号依次为00、01、02和03。对付内径小于10mm和年夜于500mm轴承，内径表现办法尚有划定，可参看GB／T272—93。

（2）轴承的直径系列（即布局雷同、内径雷同的轴承在外径和宽度方面的变化系列）用根本代号右起第三位数字表现。

例如，对付向心轴承和向心推力轴承，0、1表现特轻系列；2表现轻系列；3表现重系列；4表现重系列。各系列之间的尺寸对照如下图所示。推力轴承除了用1表现特轻系列之外，别的与向心轴承的表现同等。
（3）轴承的宽度系列（即布局、内径和直径系列都雷同的轴承宽度方面的变化系列）用根本代号右起第四位数字表现。

当宽度系列图13－4直径系列的对照列为0系列（正常系列）时，对多半轴承在代号中可不标出宽度系列代号O，但对付调心滚子轴承和圆锥滚子轴承，宽度系列代号0应标出。直径系列代号和宽度系列代号统称为尺寸系列代号。

（4）轴承类型代号用根本代号右起第五位数字表现（对圆柱滚子轴承和滚针轴承等类型代号为字母）。

2．后置代号

轴承的后置代号是用字母和数字等表现轴承的布局、公役及资料的特殊要求等等。后置代号的内容许多，下面先容几个常用的代号。

（1）内部布局代号是表现统一类型轴承的分歧内部布局，用字母紧随着根本代号表现。如：打仗角为15°、25°和40°的角打仗球轴承分离用C、AC和B表现内部布局的分歧。
（2）轴承的公役品级分为2级、4级、5级、6级、6X级和0级，共6个级别，依次由高档到初级，其代号分离为／PZ、／P4、／PS、／P6、／P6X和／PO。公役品级中，6X级仅实用于圆锥滚子轴承；0级为通俗级，在轮承代号中不标出。

（3）常用的轴承径向游隙系列分为1组、2组、0组、3组、4组和5组，共6个组别，径向游隙依次由小到年夜。o组游隙是常用的游隙组别，在轴承代号中不标出，别的的游隙组别在轴承代号中分离用／CI、／CZ、／C3、／C4、／CS表现。

3．前置代号

轴承的前置代号用于表现轴承的分部件，用字母表现。如用L表现可分别轴承的可分别套圈；K表现轴承的滚动体与坚持架组件等等。

现实利用的滚动轴承类型是许多的，响应的轴承代号也是比拟繁杂的。以上先容的代号是轴承代号中最根本、最常用的部门，认识了这部门代号，就可以辨认和查选常用的轴承。关于滚动轴承具体的代号办法可查阅GBT272。

轴承的选择办法

在选择轴承时，一样平常斟酌作为轴系的轴承分列、安装、拆卸之难易度、轴承所容许的空间、尺寸及轴承的市场性等，年夜致决议轴承布局。
其次，一边比拟研讨使用轴承的各类机器的设计寿命和轴承的各类分歧的经久限度，一边决议轴承尺寸。
再者，依据分歧的用途，有需要选择对精度、游隙、坚持架布局、润滑脂等等要求，作分外设计的轴承。然则，选择轴承并没有必定的次序、规矩，优先应斟酌的是对轴承所要求的前提、机能、最有联系关系的选项，尤为现实。

轴承的使用注意事变

滚动轴承是周详部件，其使用也需响应地郑重进行。使用注意事变如下：

纵然是眼睛看不到的小尘埃，也会给轴承带来坏影响。以是，要坚持四周干净，使尘埃不致侵入轴承。

（2）胆小如鼠地使用

在使用中假如轴蒙受到强烈冲击，会发生伤痕及压痕，成为事故的缘故原由。严重的环境下，会缝隙、断裂，以是必需注意。

（3）使用适当的操作对象

避免以现有的对象取代，必需使用适当的对象。

（4）要注意轴承的锈蚀

操作轴承时，手上的汗会成为生锈的缘故原由。要注意用清洁的手操作，最好只管即便戴上手套。

轴承的正确安装方式

安装前，打开包装。一样平常润滑脂润滑，不洗濯，直接添补润滑脂。润滑油润滑，通俗也不必洗濯，然则，仪器用或高速用轴承等，要用洁净的油洗净，撤除涂在轴承上的防锈剂。撤除了防锈剂的轴承，易生锈，以是不克不及放置掉臂。再者，已封入润滑脂的轴承，不洗濯直接使用。

轴承的安装办法，因轴承布局、共同、前提而异，一样平常，因为多为轴扭转，以是内圈必要过盈共同。圆柱孔轴承，多用压力机压入，或多用热装办法。锥孔的场所，直接安装在锥度轴上，或用套筒安装。安装到外壳时，一样平常游隙共同多，外圈有过盈量，通常用压力机压入，或也有冷却后安装的冷缩共同办法。用干冰作冷却剂，冷缩共同安装的场所，空气中的水分会固结在轴承的外面。以是，必要恰当的防锈步伐。

轴承的颐养办法

为了尽可能永劫间地以优越状况维持轴承原来的机能，须颐养、检修、以求防事故于未然，确保运转的靠得住性，进步临盆性、经济性。颐养最好按响应机器运转前提的功课尺度，按期进行。内容包含监督运转状况、弥补或调换润滑剂、按期拆卸的反省。作为运转中的检修事变，有轴承的扭转音、振动、温度、润滑剂的状况等等。

轴承润滑

滚动轴承的润滑目标是削减轴承内部摩擦及摩损，防止烧粘、其润滑效用如下：
（1）削减摩擦及摩损

在组成轴承的套圈、滚动体及坚持器的互相打仗部门，防止金属打仗，削减摩擦、磨损。

（2）延伸委顿寿命

轴承的滚动委顿寿命，在扭转中，滚动打仗面润滑优越，则延伸。相反地，油粘度低，润滑油膜厚度欠好，则缩短。

（3）排出摩擦热、冷却

轮回给油法等可以用油排出由摩擦产生的热，或由外部传来的热，冷却。防止轴承过热，防止润滑油自身老化。

（4）其他

也有防止异物侵入轴承内部，或防止生锈、腐蚀之后果。

润滑办法：

轴承的润滑办法，分为脂润滑和油润滑。为了使轴承很好地施展性能，起首，要选择得当使用前提、使用目标的润滑办法。

轴承的检修办法

轴承的洗濯：拆卸下轴承检修时，起首记载轴承的外观，确认润滑剂的残余量，取样反省用的润滑剂之后，洗轴承。作为洗濯剂，通俗使用洗濯剂、火油。
拆下来的轴承洗濯，分粗洗濯和细洗濯，分离放在容器中，先放上金属的网垫底，使轴承不直接打仗容器的脏物。粗洗濯时，假如使轴承带着脏物扭转，会毁伤轴承的滚动面，应该加以注意。在粗洗濯油中，使用刷子肃清去润滑脂、粘着物，年夜致清洁后，转入精洗。精洗，是将轴承在洗濯油中一边扭转，一边细心的洗濯。另外，洗濯油也要常常坚持干净。

轴承的检修和断定：为了断定拆卸下来的轴承是否可以使用，要在轴承洗清洁后反省。反省滚道面、滚动面、共同面的状况、坚持架的磨损环境、轴承游隙的增长及有无关尺寸精度降落的毁伤，非常。
非分别型小型球轴承，则用一只手将内圈支撑程度，扭转外圈确认是否流利。
圆锥滚子轴承平分离形轴承，可以对滚动体、外圈的滚道面分离反省。
年夜型轴承因不克不及用手扭转，注意反省滚动体、滚道面、坚持架、挡边面等外观，轴承的紧张性愈高愈须郑重反省。

(运转天下年夜国龙腾 龙出东方 腾达世界 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦CA CC E MB MA)

风力发电机组齿轮箱轴承故障阐发与办理办法

症结词：风力发电机；齿轮箱；轴承；振动；故障诊断

齿轮箱中轴承具有通报活动、扭矩以及变速等功效，一旦轴承呈现故障，会严重影响齿轮箱的正常使用。若齿轮呈现故障，此中 60% 的缘故原由是因为齿轮失效激发的。现阶段对齿轮箱呈现的故障进行诊断时，会采纳振动法、油液阐发法以及混沌诊断辨认法。齿轮箱进入到运行状况，齿轮箱内的构成部门，包含轴、齿轮以及轴承等零件，都邑处在振动的状况，受到振动的影响，轴承会呈现点蚀环境，或者因为高温、轴面磨损等，导致轴承无法继续事情，严重影响发电机组正常的运行。

1 齿轮箱故障阐发办法

齿轮箱呈现故障时，必要事情职员对其进行充足的阐发，主要阐发齿轮齿形存在的偏差、箱体呈现共振、轴承点蚀、高温、轴面磨损以及转轴弯曲等。经由过程对齿轮箱呈现的故障特性进行深刻的相识，事情职员应依照故障阐发的尺度，采纳加快度时域阐发、频域阐发等办法，网络齿轮箱在振动状况下发出的旌旗灯号，将齿轮箱发生的均匀振动能量、时域峰值等参数作为研讨工具，断定齿轮箱整体振动环境。采纳速率时域阐发办法，将均匀振动能量、时域旌旗灯号峰值等参数进行诊断，以便肯定激发齿轮箱故障的缘故原由。采纳频谱阐发办法，是将齿轮箱在振动状况下，对齿轮的啮合频率、加快度旌旗灯号以及外环固有频率进行检测，以便探求的齿轮箱故障的激发因素。今朝在对齿轮箱故障阐发时，通常会在工业现场情况中进行，为得到加倍精确的故障阐发数据，一样平常会对齿轮炉的征兆状况进行检测，而且会真实地反映出齿轮故障的地位、影响规模以及性子等，为事情职员提供需要的参考根据，从而采纳针对性的步伐办理齿轮箱呈现的故障。

2 风力发电机组传动体系典型故障诊断

2.1 风力发电机组传动体系布局诊断

今朝，发电机和机器传动体系是构成风力发电机体系紧张的构成部门，而且承担着稳固发电机组正常运行的功效。而在风力发电机组内，齿轮箱、发电机以及轴承在振动状况下，会频仍地呈现故障，尤其是轴承易呈现点蚀、轴面磨损等故障，并且在高温的情况中，会缩短齿轮的使用寿命。此外，作为风力发电机组提供动能的症结装备，齿轮箱、轴承以及联轴器等零件，都邑受到分歧水平荷载的冲击，在分歧荷载作用下，极易导致传动体系呈现故障。

图1 齿轮箱、发电机测点散布图

风力发电机组在运行状况下，在传动体系的带动下，将风能转换为机器能，再将机器能运输至发电机，末了发生电能。传动体系主要由主轴、联轴器、高速轴等装配构成，每个装配布局分歧，在运行状况下轴承呈现故障的地位、影响规模以及性子也不雷同。主轴是衔接风轮和齿轮箱的症结装配，风轮在转动时，经由过程扭矩的变化将能量传输至齿轮箱，在齿轮箱的带动下，发生的轴向力会作用在其他装配上。联轴器是两个分歧装配互相衔接的零件，联轴器在转动时，会带动其他两个装配配合扭转。分歧活动状况下发生的动力，必要联轴用具备缓冲、减振等功效。联轴器通常由自动轴和从动轴构成。高速轴是增速齿轮箱和发电机衔接的装配，高速轴坚持在高速状况，可带动发电机高速转动发生电能。

2.2 风力发电机组传念头构典型故障诊断

将风能转换为电能，通常必要风力发电机组常年在年夜风等恶劣的情况中运行。在风力发电机组设计时，将最低蒙受温度设置在零下 20℃，然则，很多地域的最低温度会低至零下 40℃ ，而且风力发电机组还必要蒙受较强的风力，会增长机组蒙受的荷载，极易激发传动体系呈现故障。尤其是机器传动装配中，轴承会呈现点蚀或者轴面磨损等故障，若事情职员未能实时办理故障，或者未能将呈现故障的零件进行调换，会使故障规模赓续扩展，终极导致风力发电机毁坏。

2.2.1 齿轮箱故障诊断

齿轮、滚动轴承和轴等零件，是组成齿轮箱最紧张的部门，在对齿轮、滚动轴承和轴呈现的故障进行阐发时，通常借助振动旌旗灯号频率特性以及故障特性，可以鉴定激发齿轮箱呈现故障的缘故原由。风力发电机组在运行进程中，通常会坚持在较高的转速，一旦呈现故障，齿轮箱内零件会呈现噪音，而且随同不纪律的振动。在对振动旌旗灯号发生的时域、频域以及幅值进行检测时，事情职员会获得很多故?数据，最显著的是齿轮故障和滚动轴承故障数据，一旦风力发电机组运行速率晋升，上述故障就会呈现。

风力发电机组通常处在风力较年夜的情况中，一样平常在荒原、海岛等恶劣的地域，而因为风力发生的荷载具有无纪律特性，而且会在瞬时状况对风力发电机组发生壮大的冲击力，会激发风力发电机组呈现故障。今朝，风力发电机组最高转速，每分钟可高达 1500 转，在永劫间高速运转进程中，齿轮箱会呈现高温发烧的环境，同时在荷载的作用下，会激发齿轮箱呈现故障。今朝，齿轮箱常见的故障，包含局部故障和散布故障。局部故障包含齿轮毁伤、弯曲委顿等，散布故障分为齿面磨损、轴承毁坏等。呈现的故障情势包含以下几种：第一，断齿。齿轮受到周期性的应力作用后，会在根部呈现裂纹，而在荷载历久的作用后，齿轮会呈现断齿环境；第二，齿轮齿面委顿。齿轮箱在活动状况下，受到机器力学的作用，发生的作用力会使齿轮呈现相对滑动的状况，只使齿面呈现点蚀、破坏性点蚀以及外面压碎等环境。齿轮齿面呈现委顿状况，故障状况表示为振动旌旗灯号呈现啮合频率、振动能量增年夜以及能量幅值增年夜等；第三，齿面胶合。齿轮受到高速重载的作用后，齿轮箱处在高温的状况下，此时，齿面受到高温的影响以及压力作用，会在齿面呈现磨损等环境，而且在齿轮相对滑动的状况下，齿面未能进行充足的润滑，导致齿面呈现胶合故障。

2.2.2 转子纰谬中故障诊断

风力发电机作为年夜型机器装备，发电机组通常放置在离地面几十米的高空中，并且受到风力的作用，安装粗笨的发电机组难度较年夜，无法保证转子精准的对中安装。若转子未能坚持在对中状况，此时，发电机组在历久运行进程中，在风力以及运行高温配合影响下，齿轮箱内的阻尼器会呈现变形，导致转子和轴承无法坚持在对中状况，此时，发电站机组会呈现不纪律振动，致使前后扭转装配轴心无法坚持在统一条直线状况，从而激发轴承呈现故障。转子呈现纰谬中的故障，除了安装难度较年夜以外，还因为以下缘故原由导致的：第一，活动状况下的转子，会因为该变量产生的变化，导致从动转子与自动转子间，发生分歧的动态环境；第二，承载转子轴承座呈现分歧的膨胀环境；第三，机壳呈现变形或者位移环境；第四，发电机所处地基呈现不平均沉降；第四，转子呈现弯曲环境，激发机组呈现不屈衡的扭转环境。

2.2.3 滚动轴承故障诊断

在传动体系中，滚动轴承是最紧张的装配。滚动轴承一样平常由内环、外环、滚动体以及坚持架组成。在发电机组内设置装备摆设滚动轴承，是施展滚动轴承具有的效力高、易于润滑以及摩擦阻力小等上风。然则，滚动轴承在使用进程中，会呈现较年夜的噪音，同时，无法蒙受较年夜的冲击力。若滚动轴承呈现故障，极易激发发电机组呈现年夜规模的毁坏环境。在对滚动轴承故障进行阐发时，主要故障特性分为以下几个方面：第一，轴承内环呈现剥落或者点蚀环境。使用频谱对内环进行检测，会呈现较为显著的谐波变化；第二，外环呈现剥落或者点蚀环境。使用频谱进行检测，此时故障特性为无变频、无调幅环境；第三，滚动体呈现剥落或者点蚀环境时，在故障地位会呈现显著的调制峰群特性；第四，坚持架呈现变形或者脱落。使用频谱进行检测，发现坚持架呈现特性频率以及谐波。此外，滚动轴承的故障情势分为以下几种，分离为委顿剥落故障、磨损故障、裂纹和断裂故障以及压痕故障。

2.2.4 发电机故障诊断

发电机呈现故障，可分为定子绕组故障和轴承故障。呈现定子绕组故障时，绕组呈现破坏、磨损以及裂纹等环境，此时绕组无法提供绝缘功效。呈现轴承故障时，分歧部门的故障会发生分歧的振动旌旗灯号，以转子纰谬中为例，会将这类问题归纳为偏爱故障。此外，转子和定子是由轴承支持，轴承会蒙受较年夜的径向负荷，在较年夜的荷载作用下，导致轴承呈现故障。通常环境下，轴承会呈现表里圈毁坏、点蚀以及磨损等环境，并且轴承在振动状况下，会晋升呈现故障的概率。

3 结语

综上所述，风力发电机组呈现故障时，必要以科学的角度鉴定激发风力发电体系呈现故障的缘故原由。一旦风力发电机组呈现故障，事情职员应对机组内的传动体系进行充足的阐发，一一排查体系内分歧装配存在的故障因素。然则，受到故障诊断前提的影响，只能经由过程理论根据以及实验等办法，对发电机组内齿轮箱轴承呈现的故障进行模拟阐发，还未能经由过程在线测试的办法得到精确的数据。在对齿轮箱轴承故障进行阐发时，应以复合故障诊断和混合智能故障诊断等技术，作为检测故障的办法，有助于晋升检测效力，高效处置轴承呈现的故障。