ISSN10003762 CN41 1148/TH
2017年8期
轴承：
Bearing 2017,No.8
610
DO1 ; 10. 19533/j. issn1000 3762. 2017. 08. 002
变浆轴承密封过盈量优化设计
宗海勇"，庞健华'，高学海"2
（1.上海欧际柯特国转支承有限公司，上海201906;2.上海泛一工程技术有限公司，上海
201907)
摘要：针对风力发电机变桨轴承的漏脂间题，基于有限元法对极限工况及常规工况下变案轴承的变形进行分析，通过分析结果对轴承密封过盈量进行优化设计，并进行试验验证。结果表明：优化后的变桨轴承有较好的
密封效果，多余油脂全部从出油孔排出，收集到集油瓶中，解决了轴承漏脂间题，降低了风机运维成本。关键调：变浆轴承；有限元法；密封；过盈量；优化设计
中图分类号：TH133.33
文献标志码：B
文章编号：10003762(2017)08000605
OptimalDesignforSealInterferenceofPitchBearings
Zong Haiyong',Pang Jianhua',Gao Xuehai'.2
(1. Shanghai OujiKete Slewing Bearing Co. ,Lid. ,Shanghai 201906, China;2. Shanghai Fanyi Engineering Technolog)
Co. , Lid. , Shanghai 201907, China)
Abstract; In order to solve grease leakage of pitch bearings in wind turbines, the defomation of pitch bearings is ana-lyzed with FEM under limit working condition and normal working condition. The optimal design for seal interference of bearings is conducted through analysis results, and the test verification is carried out. The results show that the opti-mized pitch bearings have good sealing effect, and the exoessive grease is discharged from oil hole and is collected by
grease bottle. The grease leakage of bearings is solved, and the operational and maintenance cost is reduced. Key words : pitch bearing; FEM; seal;interference;optimal design
变桨轴承是风力发电机变桨系统的重要零部件，有内齿、外齿及无齿3种结构，连接轮毂与叶片，由齿轮或皮带等调节装置驱动，以改变叶片的桨叶迎角，在保证获取最大风能的同时降低风力对风机的冲击。
变桨轴承密封漏脂间题一直是风电行业的顽疾。随风机功率的增加，风机载荷、变桨轴承尺寸也随之增加，这会导致变浆轴承内外圈偏移增大。目前变桨轴承的密封多采用Y型密封结构，通过橡胶密封条与密封型面的接触压力在轴承内部
收稿日期：2016-0928；修回日期：201702-09
项目基金：上海青年科技英才扬帆计划项目（16YF1408500）作者简介：宗海勇（1989一），男，江苏南通人，硕士，从事风电偏航、变浆轴承设计、制造、试验研究等，E-mail： zonghaiyong@ sina.com。
通信作者：高学海（1984一），男，江苏淮安人，博士，从事回转支承设计、制造、试验研究等，E-mail：84gaohai@163 com。
万方数据
空间形成密封，但轴承内外圈受载偏移易引起密封条对密封型面的接触应力和接触状态发生改变，导致轴承密封能力下降，甚至密封条与密封型面出现张口，轴承内部油脂易从密封压力不足或张口处溢出，溢出的油脂在离心力作用下会甩在叶片上，既浪费油脂，增加风机润滑成本，又会对风机造成污染，定期清理时需耗费大量的人力物力；另外，大多数风机机舱空间狭小，不能现场更换密封条，增加后期运维成本和难度。
目前，国内外已提出多种方案来提高轴承的密封性能，主要分为2类：1）通过控制密封圈与密封唇口间的接触距离改进轴承密封圈的过盈量(1-2)，过盈量过大会增加密封圈的摩擦力矩，加速密封圈唇口磨损，降低密封圈的使用寿命；过盈量较小会导致密封压力不足，易形成张口，密封效果差；2)改进密封圈的几何结构，可采用数值模拟的方法对不同结构的密封性能进行仿真分析[3-5] 以减少油脂泄漏。
此外，密封圈材料选取、加工精度等也会影响