針對(duì)風(fēng)場(chǎng)中變槳軸承的漏油現(xiàn)象，通過漏油試驗(yàn)，對(duì)變槳軸承的漏油問題進(jìn)行深入分析，結(jié)果證明，影響變槳軸承漏油的主要因素是填充量過多排油油路不暢以及密封件不具備補(bǔ)償軸承內(nèi)、外圈偏移量的能力。

隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，風(fēng)電機(jī)組正朝著低風(fēng)速高功率的方向發(fā)展，在功率提升的同時(shí)，風(fēng)機(jī)對(duì)各子系統(tǒng)均提出了更高的要求偏航變槳軸承作為風(fēng)電機(jī)組的核心零部件，長(zhǎng)期以來大多依賴國(guó)外進(jìn)口，近年來國(guó)內(nèi)大批優(yōu)秀的軸承廠家在風(fēng)電領(lǐng)域開始嶄露頭角，已具備兆瓦級(jí)風(fēng)電軸承的設(shè)計(jì)研發(fā)制造以及測(cè)試能力。

變槳軸承作為變槳系統(tǒng)的關(guān)鍵，直接影響整個(gè)變槳?jiǎng)幼鞯倪B貫性穩(wěn)定性以及精準(zhǔn)度國(guó)內(nèi)外廠家均逐年加大對(duì)變槳軸承設(shè)計(jì)研發(fā)的投入力度，然而軸承的漏油問題始終沒有得到很好解決，漏油現(xiàn)象依然頻繁出現(xiàn)考慮到潤(rùn)滑脂對(duì)軸承潤(rùn)滑的重要性以及變槳軸承高昂的拆卸成本，故對(duì)變槳軸承漏油問題進(jìn)行分析。

變槳軸承

變槳軸承作為連接輪轂與葉片的樞紐，主要選用雙排四點(diǎn)接觸球軸承，結(jié)構(gòu)如圖1所示，其承載能力強(qiáng)回轉(zhuǎn)阻力小使用壽命長(zhǎng)，對(duì)安裝基座的要求不高，廣泛運(yùn)用于兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組。考慮到風(fēng)機(jī)所處環(huán)境較為惡劣，變槳軸承多選用雙唇式丁腈橡膠密封件(圖2)，其不僅低溫性能好扯斷強(qiáng)力大耐磨性能強(qiáng)，而且內(nèi)唇可防止油脂溢出，外唇可抵擋異物侵入，密封座可起到定位作用。潤(rùn)滑劑常采用復(fù)合鋰基潤(rùn)滑劑，其老化后為白色水狀，不會(huì)對(duì)球造成嚴(yán)重影響，而且潤(rùn)滑效果良好。

漏油現(xiàn)象

通過對(duì)國(guó)內(nèi)各大風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)多年的風(fēng)電機(jī)組不同程度的存在密封圈潤(rùn)滑脂溢出的現(xiàn)象根據(jù)漏油程度的不同，將其劃分為2種類型:

1)輕微漏油集油瓶和密封圈處均有潤(rùn)滑脂溢出，集油瓶收集到絕大部分潤(rùn)滑脂，密封圈處僅有少許潤(rùn)滑脂溢出(圖3)

2)嚴(yán)重漏油集油瓶未收集到或僅收集到少許潤(rùn)滑脂，而密封圈處有大量潤(rùn)滑脂溢出(圖4)

考慮到變槳軸承出廠前已注入空腔體積60%～90%的油脂，后期維護(hù)保養(yǎng)又會(huì)注入新的油脂，軸承密封旋轉(zhuǎn)會(huì)增大內(nèi)部油壓，再加上旋轉(zhuǎn)過程中油溫的升高以及油脂本身的侵潤(rùn)性，密封件可能會(huì)有少許油脂滲出，因此輕微漏油屬于正常現(xiàn)象密封件自身具有一定的承壓和密封能力，是軸承內(nèi)部和外界的有力屏障，如果發(fā)生嚴(yán)重漏油，說明整個(gè)潤(rùn)滑脂的流通可能存在異常，需進(jìn)行深入詳細(xì)的研討。

理論分析

通過手動(dòng)或自動(dòng)的方式將潤(rùn)滑脂從注油孔注入到變槳軸承溝道內(nèi)，后續(xù)維修保養(yǎng)時(shí)，隨著新油脂的注入，溝道內(nèi)的舊油脂便會(huì)從排油孔中排出，由集油瓶回收整個(gè)潤(rùn)滑脂的流通主要受油脂容量潤(rùn)滑油路以及軸承密封3個(gè)因素影響。

１填充量分析

為防止變槳軸承因缺少潤(rùn)滑脂而造成金屬表面干摩擦，均會(huì)注入一定量的潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂填充量直接影響軸承的運(yùn)行狀態(tài)，油脂填充量過多時(shí)，不僅會(huì)提高軸承的溫升，還會(huì)增大其摩擦轉(zhuǎn)矩，而且當(dāng)填充量超過理論最大容脂量的2/3時(shí)，軸承會(huì)有漏脂的風(fēng)險(xiǎn)，考慮到變槳軸承所承受的載荷普遍較大，漏脂現(xiàn)象將會(huì)更加嚴(yán)重。

２油路分析

潤(rùn)滑脂的油路可分為進(jìn)油油路工作油路以及排油油路，涵蓋注油孔溝道排油孔以及集油瓶管路由于存在嚴(yán)重漏油現(xiàn)象的變槳軸承均表現(xiàn)為集油瓶未收集到或僅收集到少許潤(rùn)滑脂，因此將研究重點(diǎn)放在排油油路方面，即排油孔和集油瓶管路對(duì)潤(rùn)滑脂流通的影響以某風(fēng)場(chǎng)2MW機(jī)組變槳軸承為例，已知排油孔尺寸為M14mm×1．5mm×20mm，內(nèi)徑為9．8mm，集油瓶管路內(nèi)徑為6．5mm，集油瓶管路與集油瓶存在一個(gè)直角彎，因此整個(gè)排油油路(圖5)不僅包括摩擦阻力，還包括2個(gè)收縮的局部阻力以及一個(gè)折彎的局部阻力圖5中，l1為軸承外圈注油孔長(zhǎng)度;l2為集中潤(rùn)滑管接頭通徑長(zhǎng)度;d1，d2分別為2段管路的直徑。