PEEK复合材料及其在风电滑动轴承中的应用

围绕聚醚醚酮(PEEK)复合材料在滑动轴承中的应用,阐述了PEEK材料的耐磨性、耐高温性、材料相容性等综合性能,总结了表面改性、纤维增强、颗粒填充及聚合物共混等改性方法;分析滑动轴承出现胶合、划伤等故障的原因,提出PEEK复合材料摩擦磨损性能研究的必要性;对比PEEK复合材料各成型方法的成型效率、制品强度,分析了注塑成型、热压成型、模压成型、缠绕成型等成型方法的优缺点;基于自润滑聚合物复合材料与金属基底结合机理,对比了采用机械互锁法、化学键法、添加增强体及激光处理获得结合界面的剪切强度;结合PEEK复合材料在压缩机、水泵、磁力泵、高温机械等设备中的应用,探讨了PEEK复合滑动轴承在风电领域应用的可行性,指出后续应以服役性能为目标,结合智能维护、寿命预测等技术,开展PEEK复合滑动轴承的设计与研发。     

大功率风电齿轮箱轴承试验和检测技术

针对大功率风电齿轮箱轴承亟需一套完善的试验和检测技术的需求,以某机型行星轮圆锥滚子轴承为例阐述了轴承试验原理和试验方法,并在试验结束后对轴承零件进行检测。试验机传感器记录和轴承零件检测结果表明,试验过程中试验平台运行稳定,试验结束后轴承各零件接触面状况良好,无剥落、高温变色等现象,该型号轴承满足设计目的,符合相关国家标准要求,得到齿轮箱厂家的认可,证明了所采用的试验方案及检测技术的可行性。     

风电主轴双支承圆锥滚子轴承疲劳寿命计算

针对直驱式风电机组主轴双支承圆锥滚子轴承组合,建立了一种轴承疲劳寿命理论计算方法。首先,在笛卡尔坐标系中对轴承滚道进行数学描述;其次,运用坐标变换原理建立滚子-滚道接触变形与套圈位移之间的数学关系,借助于变形协调条件和受力平衡条件解决滚子载荷分布的静不定求解问题,通过对模型的数值求解得到轴承内部每个滚子的载荷;然后,运用有限长线接触理论建立修形滚子与套圈滚道之间的弹性接触模型,计算得到滚子与滚道之间的接触应力分布和滚道边缘应力修正函数;最后,通过边缘应力修正函数修正当量滚子切片载荷,进而准确计算轴承疲劳寿命。实例分析结果表明：滚子素线修形量对滚子与滚道之间的接触应力分布和轴承疲劳寿命有显著影响,轴承疲劳寿命随滚子凸度系数增大先急剧上升,达到最大值后缓慢下降。     

风电转盘轴承的设计

针对转盘轴承在风力发电机组中的使用情况,对转盘轴承的各组成部分进行了分析,并总结了转盘轴承在风力发电机组上使用过程中常见的故障及注意事项,以期为风力发电机组设计人员今后的设计提供一定的参考。     

风电转盘轴承的设计

针对转盘轴承在风力发电机组中的使用情况,对转盘轴承的各组成部分进行了分析,并总结了转盘轴承在风力发电机组上使用过程中常见的故障及注意事项,以期为风力发电机组设计人员今后的设计提供一定的参考。     

大功率风电机组变桨轴承型式试验

风电轴承使用环境恶劣,维修成本高,要求其具有长寿命和高可靠性。为验证大功率风电机组变桨轴承是否能够在承受疲劳等效载荷作用下满足运行要求,以某型7 MW风电机组变桨轴承为例进行试验。介绍了新开发盾构/风电转盘综合试验机的结构及各系统的功能,详细说明了试验轴承的安装和加载,给出了试验过程中变桨轴承的温升、振动和力矩曲线。试验结束后拆解试验轴承并与试验前轴承进行对比,各零件的表面形貌以及润滑脂均正常,认为其能够满足风机的设计使用要求;该轴承装机一年多来运行平稳,表明该试验方案可行,能够为风电轴承的检验和研发提供有力的评估依据和原始数据支持。     

风电轴承钢球冷镦的可行性分析

针对原风电轴承大尺寸钢球热镦成形工艺耗时长,效率低,耗能大,且钢球组织不致密的问题,提出一种风电轴承钢球冷镦成形工艺。以直径50,65 mm的钢球为例,建立了钢球棒料尺寸理论计算模型,对钢球冷镦成形过程进行仿真模拟并计算理论压碎载荷,冷镦后的球坯有明显的两极和环带,且等效应力分布均匀,直径50 mm钢球的理论压碎载荷满足要求。实际加工验证的结果表明直径50 mm钢球的压碎载荷满足要求,直径65 mm钢球的内部组织致密,强度高。理论和试验均证明风电轴承钢球可采用冷镦成形工艺。     

风电轴承故障模式及诊断方法研究进展

轴承是风电机组中十分重要的承重部件,在长时间承受复杂的交变载荷后会发生故障,影响风电机组的正常运行。首先,对风电轴承的故障模式进行总结分析,在此基础上从定性和定量2个方面阐述了风电轴承故障诊断方法;然后,分析了监测技术和诊断方法的使用情况、主要思想以及各自的优缺点;最后,针对风电轴承故障研究的方向,提出了建立全面的风电轴承故障知识库,进行多层次耦合低速大型风电轴承的结构分析,建立点对点的风电轴承动态数据监测系统,加强风电轴承故障信息的早期发掘以及故障诊断方法的融合等建议。     

风电轴承失效模式研究进展

轴承是风电机组的关键部件,在恶劣工况下工作容易出现过早失效。首先,以风电机组的主轴、变桨与偏航、齿轮箱、发电机等轴承应用部位作为出发点,对风电轴承的应用形式进行了总结;其次,介绍了风电轴承的主要失效形式(微剥落、微动磨损、白蚀裂纹、电蚀)并对失效原因和解决措施进行了分析;然后,从研究方式的角度,阐述了有限元法与试验法的研究成果;最后,提出风电轴承力学特性的分析以及失效模式的形成机理研究有待进一步深入,后续研究应注重于建立考虑设计及装配参数的耦合动力学模型,并进行更完善的试验设计以深入分析轴承的失效机制。     

风力发电技术系列讲座(1)风力发电的原理及发展现状

阐述了风力发电机组及恒速恒频、变速恒频风力发电系统的基本结构和工作原理,综述了国内外风力发电技术的发展现状及发展趋势。     

大功率风电轴承技术进展

面向国家“双碳”战略,风电装备向更大功率方向迅速发展,也对大功率风电装备中不同类型和系列的滚动轴承提出了大型化、长寿命、高可靠性、智能化和高效运行等更高的技术要求。本文评述大功率风电轴承技术发展的现状、趋势和关键内容,涉及轴承数字化设计、材料与热处理、高性能制造、智能装配、检验测试与试验、智能运维等多个方面,以期为大功率风电轴承产业发展提供参考。     

滑动轴承组油封的改进设计

通过对风机滑动轴承组油封结构的分析,总结出滑动轴承组产生漏油的过程,并改进了滑动轴承组油封结构,解决了滑动轴承组漏油的问题。     

水润滑陶瓷滑动轴承的研究与发展

根据水润滑陶瓷滑动轴承的使用要求及研究发展现状，指出Sialon、Si3N4和SiC为适宜的水润滑陶瓷滑动轴承材料，探讨了水润滑陶瓷滑动轴承在极限载荷与极限速度条件下和精密加工场合的应用及其系统理论研究的最新方向。     

风力发电的原理及发展现状

阐述了风力发电机组及恒速恒频、变速恒频风力发电系统的基本结构和工作原理,综述了国内外风力发电技术的发展现状及发展趋势。     

风电机组调心滚子主轴轴承匹配设计技术研究

对用于风力发电机组传动系统的主要轴承类型及其布置型式进行了介绍,对两点支撑式传动链调心滚子主轴轴承的静力学分析、轴承选型计算、轴承内圈与主轴的配合及轴承外圈与轴承座的配合进行了深入研究,提出了调心滚子轴承周边结构件的设计要点及相关计算方法,为风力发电机组传动系统的设计提供参考。     

磁流体润滑滑动轴承的研制和性能研究

研制了磁流体润滑滑动轴承 ,建立了磁流体滑动轴承试验装置。对磁流体滑动轴承和传统滑动轴承进行了对比试验研究。通过大量试验的测试结果分析比较 ,发现磁流体滑动轴承能形成良好的全油膜润滑 ,产生的摩擦力比传统滑动轴承要小得多 ,因此推断出磁流体滑动轴承的承载能力和抗磨损能力大于同等条件下的传统滑动轴承。     

海上风电轴承防腐喷涂工艺及涂层性能分析

为满足海上风电轴承防腐寿命大于25 a的需求,对风电轴承防腐喷涂工艺及性能展开了研究。对风电轴承钢喷涂前处理工艺进行了优化,选择了喷锌层厚度及中间漆、面漆类型,研究了不同喷漆层组合的结合力和耐蚀性,结果表明：基体表面清洁度等级为2.5～3.5,表面粗糙度Rz值为80～125μm时,防腐层的结合力可以满足不小于5 MPa的要求;基体采用“喷锌+聚酰胺环氧漆+双组份聚氨酯漆”的防腐层组合时,耐中性盐雾试验和湿热试验的时间均大于2 400 h,可以满足海上风电轴承耐久性设计年限要求;采用优化工艺进行防腐喷涂处理,各项指标均能达到相关标准要求。     

考虑间隙影响的滑动轴承稳定性分析

为了进一步提升轴承的工作性能,以某型滑动轴承为研究对象,建立流体润滑的数学模型,根据压力扰动法得到轴承动态特性系数,并在此基础上求解轴承-转子系统的失稳转速;以轴承间隙为设计变量,利用MATALA进行数值仿真,分析轴承间隙对最小油膜厚度、油膜压力分布、动态特性系数以及失稳转速的影响。仿真结果表明:增大轴承间隙以及减小轴承宽度都会使得最小油膜厚度增加;油膜压力随着轴承间隙的增加而减小;增大轴承间隙会减小轴承动态特性系数的绝对值;增大轴承间隙会减小转子的失稳转速,降低系统的稳定性。     

风电转盘轴承载荷谱的设计应用

建立了偏航、变桨轴承的空间力系及载荷方程,介绍了风电转盘轴承在各种设计要求下的静强度载荷谱和滚动接触疲劳载荷谱,并以此为基础对某型号风电转盘轴承进行了校核。     

舍弗勒助推华锐进军海上风电

由华锐风电自主研发的中国首台海上6MW风力发电机组,日前在江苏省射阳县临港产业区完成吊装,该机组是国内目前实现吊装的最大兆瓦级风电机组。舍弗勒集团作为主轴轴承和变桨轴承供应商,全程参与了相关轴承组件的开发与供货。