LR、LFR、ZKLN、ZKLF系列轴承：风电机组齿轮箱关键部件齿轮与轴承的损伤问题

LR、LFR、ZKLN、ZKLF系列轴承-无锡钦盈机械有限公司2018年11月13日讯　在我们的旅行的时候，除了有飞速运行的高铁，在途中我们还会时常看到风电机组，即大风车。风电是一种清洁能源，在未来有广阔前景，但其前景也经受很多现实问题的考验。风电齿轮箱是风电机组中最为关键的部分，在服役的过程中也是最易损坏的部件。

基本情况：

风电齿轮箱轴承在使用两年内就发生损坏，这是一种典型的早期失效。风电齿轮箱的功率是1250kW。输出转速为1500转。

图1 失效的中速轴轴承，这是一种典型的圆柱滚子轴承

图2  损坏的中速轴小齿轮，轮齿已经折断，相邻轮齿有剥落损伤，但并不严重。

图3 圆柱滚子轴承示意图

图4 滚子表面磨损，损伤比较严重，同时严重剥落

图5 轴承外环的损伤

图6 损坏的滚子，大部分滚子都有损伤，而且损伤部位也比较随机。

图7 轴承内环的损伤，主要是剥落损伤

图8 轴承材料化学成分

图9  轴承材料金相组织

图10 轴承表面磨损与腐蚀产物

图11 观察到疲劳与解理断口

图12 观察到解理断口

图13 高周疲劳与脆性断口

 

轴承损伤的主要原因是高周疲劳，它是由大风季节连续峰值发电使轴承连续过载，导致轴承表面磨损，同时在表面或亚表面萌生疲劳裂纹，产生表面剥落损伤。

一般来说，风电齿轮箱端部轴承在高负载运转的过程中都会产生热，这会影响润滑效果，甚至加速磨损，导致滚子表面剥落损伤。轴承磨损以后，轴的运行会受到影响，同样会影响齿轮的受力状态，最常见的现象是从齿轮上观察到偏载，轮齿折断，其问题的根本通常出现在轴承上，中速轴小齿轮轮齿折断的根本原因是轴承的损伤。

集成式行星轮轴承

集成式柔性销

风电机组的运行环境通常比较恶劣，轴承往往需要在润滑不良或者杂质较多的环境中运行，普通轴承在这种环境下的实际运行寿命会大大低于设计寿命。针对这种情况，关键在选用优质的抗磨轴承以应对这种挑战。

滚子上采用了特殊涂层的抗磨轴承

希望在蓝天下，风车可以自由旋转，给我们源源不断地送来清洁能源。