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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(néng)力,已成為海上風電場建設的主(zhǔ)流選擇。然而,你(nǐ)家的(de)這(zhè)個龐然大物在高效運轉的(de)同時,其關鍵部件變槳軸承卻受到額外的嚴峻挑戰,成為故障頻發的焦點。
一位變槳軸承專家透出其中(zhōng)的幾個原因:
有點嬌氣,受不了複(fù)雜嚴苛的(de)運行環境。大型海(hǎi)上風機直麵海洋環境中特有的氣候條件,海水的(de)高濕(shī)度、鹽霧侵蝕以及(jí)極端氣溫變化會(huì)對變槳軸承的材(cái)料產生腐蝕,加(jiā)速金屬疲勞,影響潤滑(huá)油脂的性能,並可能導致密封件(jiàn)失效,從而引發軸承早期(qī)磨(mó)損、鏽蝕甚至(zhì)結構(gòu)損(sǔn)壞。
海上風機需承受頻繁且劇烈的風浪衝擊,這使得變(biàn)槳軸承在運(yùn)行過程中不僅要應對常規的葉片負(fù)載,還要抵抗因風浪引起(qǐ)的額(é)外動態載荷。這種複雜的交變應力環境加劇了軸(zhóu)承的疲勞(láo)破(pò)壞,尤其是當風況異常,如遭遇台風或強風(fēng)暴時,過大的瞬時載荷可能導(dǎo)致軸承過早失效(xiào)。
難以適應(yīng)高強度工(gōng)作負荷與高精度要求。隨著海上風機單(dān)機容量不斷(duàn)提升,葉片尺寸不斷增大,相應的變槳軸承(chéng)必須承受更大的扭矩和彎矩。長期處(chù)於高載荷狀態下的軸承(chéng),其滾道和滾動體更(gèng)容易出現微裂紋、剝落等(děng)疲勞損(sǔn)傷。此外,大(dà)型(xíng)風機的葉(yè)片更重,變槳動作時產生的慣性力也(yě)更大,這對軸承的承載能力和耐磨性(xìng)提出了更高要求。
海上(shàng)風機的變槳係統須確保葉片能夠在短時(shí)間(jiān)內精確調整槳距角,以實現最大功率跟蹤、負載控製和故障保護等功能。這就要求變槳軸承具有極(jí)高的旋轉精(jīng)度和低摩擦阻力。然而,高精度軸承在設計上往(wǎng)往較為複雜,內部間隙小,對(duì)裝配質(zhì)量、潤滑狀態及外界汙染敏感度較高,任何細微(wēi)的偏差或(huò)汙染都可(kě)能導致軸(zhóu)承運(yùn)行異常,增加故障風(fēng)險。
可能的設計與製造缺陷。若變槳軸承選用的材料質量不達標(biāo),或在製造過程中存在熱處理不當、加工精度不足、表麵處理(lǐ)粗糙等(děng)問題,均可能導(dǎo)致軸承在運行初期即出現故障。此外,軸承組裝過程(chéng)中的對(duì)中誤差、預緊力不合適(shì)等也會加速軸承磨損和疲勞。
現(xiàn)有(yǒu)變槳軸承(chéng)設計可(kě)能未充分考慮海上環境的特殊性和大型化的特點,如軸承內部遊隙設計不合理、潤滑係統效能不足、密(mì)封結構不適應海洋環境等,這些問題(tí)在實際運行(háng)中會逐漸暴露出來,增加故障發生概率。
來源:風電世界
(版權歸原作者或機構所有)