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风机齿轮箱轴承常见失效模式及解决方案

2011-11-10    字号:【

1引言

风机齿轮箱是连接风机主轴和发电机的传动部件,其将主轴的低转速的输入转化成中速或高速发电机所需的输出,是风机中的重要部件之一。由于风机齿轮箱的复杂工况及对可靠性等方面的高要求,风机齿轮箱的设计及应用,尤其是其中作为关键零件的轴承的选型、安装及使用显得尤为重要。不恰当的轴承选型或是不当的安装和使用,会导致轴承的各种损伤和失效模式,甚至还可能会损伤到齿轮箱里其他的零部件。这些损伤和失效都会直接或间接的导致风机停机,不但影响生产率,还会产生计划外的更换和维护成本。铁姆肯公司可针对多种常见失效模式提供有效解决方案。

2风机齿轮箱轴承常见失效模式及解决方案

风机齿轮箱设计多种多样,但是基本上都是由行星级和平行级组成。本文以目前比较常见的一种以行星架为输入,内齿圈固定,太阳轮输出并传递到平行级的设计为例,分析说明常见的轴承失效模式及相应的解决方案。

2.1行星架轴承

2.1.1常见失效模式

行星架轴承的选型和应用是和主轴的设计相关的。目前常见的行星架轴承是满装滚子的圆柱滚子轴承。如果主轴轴承选用调心滚子轴承,不论是单个调心滚子主轴轴承的3点支承设计还是两个调心滚子主轴轴承的4点支承设计,由于调心滚子轴承径向和轴向游隙的存在(如图1所示),当风机在刹车或是其他出现轴向载荷交替变换方向的工况时,主轴及其后面连接的行星架在轴向可能会有窜动。此时如果使用圆柱滚子轴承作为行星架轴承,由于其内外圈在轴向方向上有一定的相对错位空间,因此来自主轴的轴向窜动会传递到行星架的圆柱滚子轴承,而如果窜动量足够大,则对圆柱滚子轴承会造成冲击。而且,由于内齿圈和齿轮箱箱体是连成一体的,所以行星轮和行星架一起轴向窜动还会对行星轮造成齿面磨损(如图2所示)。

图1 主轴轴承 - 调心滚子轴承及游隙
 

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