风电轴承:在高空对抗极端环境

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 风力发电机的轴承装在几十米高的塔筒上,一边要承受叶片传来的巨大扭矩,一边要抵抗风沙、雨雪、温差的损坏,堪称 “轴承中的特种兵”。它主要有三类:主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承,每个都不好惹。

主轴轴承是 “大力士”,要承受叶片的径向力和轴向力,用双列圆锥滚子轴承或调心滚子轴承,直径能达到 2 米以上,重量超过 1 吨,加工精度却要求到毫米级。偏航轴承让机舱能随风转动,像个 “大盘子”,内圈固定在塔筒上,外圈连机舱,用四点接触球轴承,能正反转动,耐冲击。变桨轴承则控制叶片角度,调整受风面积,要求转动灵活,哪怕在 - 30℃的低温下也不能卡壳。
风电轴承的寿命要求至少 20 年,而且更换一次成本极高(要吊装机舱),所以材料用高强度渗碳钢,表面淬火硬度达 60HRC 以上,还会涂厚厚的防腐涂层,抵抗盐雾和紫外线。维护时,每半年要检查润滑脂,补充时用高压油泵,确保油脂充满轴承内部。