风力发电机轴承过载失效的原因分析

深圳宏诚风力发电机轴承过载失效的原因分析

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美国铁姆肯TIMKEN风电齿轮箱轴承尽管风力发电机齿轮箱早期失效通常由过载引起的轴承疲劳造成，但充分的证据表明，欠载引起的磨损也是造成齿轮箱早期失效的重要原因。这里试图通过评估现实条件下典型风力发电机中齿轮箱可靠性协作(GRC)标准齿轮箱中的行星轮轴承反作用力来了解过载和欠载对轴承早期失效的影响。结果表明，无论风速如何，在每个转子周期内，行星传动系统的非扭矩载荷分配都会增加或减小不同位置处行星轮轴承的反作用力。当风速高于12m/s时，行星轮轴承的反作用力超过疲劳**限，而当风速低于7m/s时，行星轮轴承的反作用力降至**小额定载荷以下。根据对美国10个风场的已发布风谱的分析，考虑非扭矩载荷分配，行星轮轴承的预期疲劳寿命为42~529年。在相同的10个风场，行星轮轴承在每个转子周期内40%~70％的时间存在一次欠载（即低于额定动载荷的2%）。当突然遇到常见的瞬态事件(如偏航、阵风、制动和电网故障)时，欠载**易使轴承表面受损，导致磨损（如麻点），缩短轴承疲劳寿命，进而引发齿轮箱早期失效。结果表明：行星架轴承游隙、非扭矩载荷分配和行星轮轴承欠载是导致风力发电机行星轮轴承早期失效的重要因素。

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