杨兆忠

(中车株洲电力机车研究所有限公司，湖南 株洲 412001)

随着风电机组[1]功率等级的不断提高，主轴承直径也不断增加。由于主轴与主轴承之间采用过盈配合，装配过程中需要对主轴承进行加热，而主轴承的内圈、滚子及外圈紧密配合，在加热过程中需要控制好游隙[2]，避免滚子受挤压。加热过程中除了控制内外圈各自的加热温度外，还要控制内外圈的温差。

为解决上述问题，研制了一种专用线圈谐振加热设备，从感应加热原理、系统构成、运行试验结果等方面对其进行了阐述。

1 感应加热方式及其工作原理

1.1 感应加热方式

目前，风电行业常用的加热方法有电阻炉加热和感应加热(变压器结构式轭铁穿过轴承的加热方式[3]与采用专用线圈的谐振加热方式[4])。电阻炉加热耗电量大，加热速度慢；轭铁穿过轴承的加热方式具有适应性强的优点，适用于多尺寸的轴承，但缺点是轭铁与轴承内外圈距离大，用于大型轴承加热时速度太慢，且在环境温度低的工况下无法满足加热要求。

另外，为控制游隙，轴承内外圈需要同时加热且将内外圈温差控制在一定的范围。例如240/900轴承[5]，要求内、外圈的加热目标温度分别为90，110 ℃，且加热过程中内外圈温差不超过20 ℃。若采用轭铁穿过轴承的加热方式，内外圈温差很容易超过20 ℃，温差过大时需停止加热，待温差降低后重新启动加热，单套轴承的加热周期需3 h。

线圈谐振加热方式能有效控制轴承加热时内外圈的温差，缩短轴承加热时间，在保证质量的前提下提升生产效率，因此采用该方式进行轴承加热设备的开发。……