風力發(fā)電偏航、變槳軸承防腐分析及原理

　　偏航電機下面有一個小齒輪與一個巨大的齒輪嚙合！這個大齒輪叫做偏航軸承。

　　一些小的偏航軸承是外齒，而大型風機的偏航軸承一般是內齒！相同的是它們都要依靠偏航電機的驅動。

　　隨著機械工業(yè)的快速發(fā)展，回轉支承的應用越來越廣泛，偏航軸承是一種新型回轉支承產(chǎn)品。它要求成品為零間隙或負間隙，對軸承的回轉阻尼力矩有嚴格的規(guī)定，成品精度非常高；根據(jù)主機的使用要求，軸承表面必須進行防腐處理。如何解決上述問題是研究的主要課題。

　　1.外表面的防腐處理

　　針對偏航軸承的防腐要求我們采用電弧噴涂長效防腐工藝。它是利用專用電弧噴涂設備將耐蝕金屬(純鋁或鋅)熔融、霧化、噴涂至工件表面形成金屬電弧噴涂層，然后用滲透性強的耐蝕涂料對其封閉處理，形成電弧噴涂長效防腐復合涂層。其技術特點是①防腐壽命長，可達20年以上；②涂層結合力高；③涂層質量好。該工藝路線軸承內外圈半成品準備→預清潔→工件預保護→噴砂→電弧噴涂→封閉處理，現(xiàn)分述如下。

　　1)軸承內外圈半成品準備

　　為了保證偏航軸承具有較高的外觀質量，把防腐噴涂工序安排在所有機械加工之后，噴后的軸承零件在裝配完工后直接入庫，保證防腐層不會被擦傷。

　　2)預清潔

　　用有機溶劑進行除油處理，軸承半成品在機械加工后表面可能存在油漬，為了保證噴涂質量必須在噴涂前安排清潔工序。

　　3)工件預保護

　　在噴砂和噴涂前通過專用的表面預保護工裝來實現(xiàn)對工件圓弧滾道、螺紋孔和不需噴涂的表面進行保護。

　　4)噴砂

　　對軸承內外圈表面進行粗化處理，增加涂層與工件之間的接觸面，使工件表面更加活化，提高涂層結合強度。5)電弧噴涂

　　電弧噴涂(純鋁或鋅)設備主要包括直流電源、噴涂槍、空氣壓縮機及空氣過濾器等，主要控制電弧電壓、電流、送絲速度、壓縮空氣壓力、噴涂距離等參數(shù)。

　　6)封閉處理

　　由于噴涂后的涂層存在孔隙，因此必須進行封閉處理，增加抗腐蝕能力。

　　偏航軸承在噴涂和裝配后其主要外露加工表面有齒輪表面、安裝螺紋表面和圓弧滾道面。前兩種在裝配后涂以防銹油，后一種在裝配時涂上潤滑油脂，成品內包裝用塑料薄膜封閉纏繞，外層用塑料編織帶進行防護纏繞，可以滿足防銹要求。

　　2阻尼力矩

　　2.1形成機理

　　偏航軸承裝配后阻尼力矩有兩個來源一是滾道部分的摩擦阻力，二是密封條與密封面的摩擦阻力。其中后者在加工條件相同的情況下一般是常數(shù)，因此偏航軸承裝配后阻尼力矩的大小則主要取決于前者。

　　滾道部分在回轉時產(chǎn)生的摩擦阻力矩主要取決于軸承間隙的大小。間隙大則阻力小，間隙小則阻力相應增大。偏航軸承要求零間隙或負間隙，負間隙的多少由裝配后的摩擦阻尼力矩來決定。因此說裝配后的摩擦阻尼力矩大小基本上取決于偏航軸承的裝配間隙值，而此值的形成又主要取決于滾道淬火前的精車尺寸、滾道面淬火、滾道淬火后的磨削尺寸和滾動體的尺寸選配四個環(huán)節(jié)。

　　風電軸承（偏航軸承、變槳軸承）的受力情況復雜，而且軸承承受的沖擊和振動比較大，因此，要求軸承既能承受沖擊，又能承受較大載荷。風力發(fā)電機主機壽命要求20年，軸承安裝的成本較大，因此要求偏航、變槳軸承壽命也要達到20年。

　　風力發(fā)電機可能工作在極寒冷的地區(qū)，環(huán)境溫度低至—400 c左右，軸承的工作溫度在—200C左右，軸承在低溫條件下必須能夠承受大的沖擊載荷。

　　偏航、變槳軸承在游隙方面有特殊的要求。相對于偏航軸承，變槳軸承的沖擊載荷比較大，風吹到葉片上震動也大，所以要求變槳軸承的游隙應為零游隙或者稍微的負游隙值，這樣在震動的情況下可減小軸承的微動磨損。偏航軸承要求為小游隙值。

　　風力發(fā)電機設備在野外工作，支承而且偏航、變槳軸承的一部分是裸露在外面的，會受到大氣污染，高濕度的環(huán)境也會腐蝕軸承基體，因此，裸露在外面的偏航和變槳軸承的部位要求進行表面防腐處理。