招妙（miào）妍
（中山市中等（děng）專業學校）
摘 要（yào）：風力發電（diàn）機組中使（shǐ）用的德國Jake公司增速齒輪（lún）箱，齒輪箱高速軸軸承滾子輥柱碎裂。有對中問題，也有選（xuǎn）用的軸承極限轉速低的問題。
關鍵詞：風電；齒輪箱；高速軸軸承（chéng）
一（yī）、簡（jiǎn）介
德國Jahnel-Kestermann Getriebewerke GmbH（簡稱Jake）是一家專業設計生產風（fēng）電增速齒輪（lún）箱的公司，早期（qī）伴隨國內直接進口德國風電機組或引進德國風電機組設計技術的時候，曾經有（yǒu）一批風電機組采（cǎi）用了Jake公司增速齒箱（xiāng）輪。
汕頭風場采用的33台1.5MW雙饋型變槳變頻風力發電機組，機組中使用的齒輪箱全部是德國Jake公司（sī）生產的PPSC1290型兩級行星一級平行軸傳動結構的齒輪箱，雖然低速級和（hé）中間級采用了兩級行星傳遞結構，使用過程中表現得比較穩定，但作為高速級的第三級平行軸傳遞結（jié）構因為轉速較高，相對扭矩也大，長時間持續工作，出現故障（zhàng）的情況比較多。
二、故障
某日，汕頭風場22#機組運行中（zhōng）發現齒輪箱高（gāo）速軸後軸承溫度偏高，類似火（huǒ）車撞擊鐵軌的低沉異響。用聽針對齒輪箱各級齒輪進行檢查，低速級齒（chǐ）輪和中速級齒輪運行的響聲不（bú）是（shì）很大，但高速軸一側聽到的異響聲明顯（xiǎn）。初步判斷齒輪箱高（gāo）速軸軸承或（huò）者（zhě）齒輪可能有損壞。隨後檢查齒輪（lún）箱（xiāng）潤（rùn）滑油位和潤滑（huá）油油壓，都在正（zhèng）常範圍。齒輪箱潤滑油油溫和旁邊的其他齒輪箱潤滑油油溫相比偏高，齒輪箱（xiāng）潤滑油過（guò）濾（lǜ）器前後（hòu）壓差偏（piān）大（dà）。
用內窺鏡檢查，發現高速軸前（qián）軸承滾子（zǐ）輥柱碎裂（liè）脫落。由此判斷，齒輪箱高速軸軸承溫升異常和異響原因是高速軸軸承損壞。損壞的高速（sù）軸前軸承輥柱見圖1。
圖（tú）1
更換高速軸前軸承，型號由NKE NJ2324E.M換為SKF NJ2324ECMA，測（cè）量軸承外圈跟齒輪箱配合處的（de）間隙。考（kǎo）慮（lǜ）到軸承的（de）破損可能導致有碎（suì）片掉入（rù）箱（xiāng）體，於（yú）是將齒輪箱油放光，用32插板以（yǐ）及（jí）65插板將第3個加熱器拆開，檢查是否有軸承碎（suì）片，以便清理。清理（lǐ）完齒輪箱底部的軸承碎片（piàn），重（chóng）新裝上加熱器。拆下的高速（sù）軸後軸承是圓錐滾子軸承，此軸承滾子的磨損點蝕失效（xiào），導致滾子接觸麵金屬粘（zhān）連剝（bāo）落，進而（ér）導致輥（gǔn）柱破裂。軸承中靠近發電機（jī）側的輥柱普遍產生表麵金屬粘連剝（bāo）落，而靠近齒側的輥柱沒有磨損（sǔn），隻（zhī）有被灼燒的痕跡（圖2）。
圖2
由於Jake1.5MW風電增速齒輪箱采用2P+1H傳動結構型式（圖（tú）3），高速軸後軸承是雙向（xiàng）固定，軸承外圈通過端蓋預緊。這種固定方（fāng）式特別（bié）容易受（shòu）到裝配精度的影響。間隙過大，容（róng）易造成軸向竄動；間隙過小，潤滑不充分，加劇摩（mó）擦生熱，表麵軟化，過早出現異（yì）常剝落。
圖3
三、故障原因
機組在使用過程中，由（yóu）於發電機重量和工作（zuò）過程中的動載荷，導致機座（zuò）後端有一定的下沉，雖（suī）然齒輪箱輸（shū）出軸和發電機輸入軸之間采用了高彈性高適應對中（zhōng）能力的Centa彈性聯軸器，僅（jǐn）後端（duān）發（fā）電機下沉後有一定的補償調解作用，但齒輪箱輸出軸的（de）高速軸前、後軸承（chéng）所（suǒ）承（chéng）受的載荷更加複雜，出現故（gù）障的情況會（huì）比較多。更換軸承後（hòu），重新對機組進行對中調整，機組運轉至今一切正常。拆下來的軸承為NKE品牌的31328X/DF，根據NKE樣本介紹，圓錐滾（gǔn）子軸承31328X/DF采用油潤滑時額（é）定（dìng）轉速為1300r/min，但Jake1.5MW齒輪箱運行中額定轉速為1750r/min，實際運行速度可（kě）能高達1800r/min，遠大於樣本（běn）上規定的轉速。後來換用SKF品牌的31328XJ2/DF，極限轉速為2200r/min，使用至今沒（méi）有出現任何（hé）異常。
來源：《設備管理與維修》2011年09期
