徐立晖,罗勇水,张明良,何先照

(1.浙江运达风电股份有限公司,浙江 杭州 310000;2.浙江省风力发电技术重点实验室,浙江 杭州 310000)

0 引 言

风力发电机组的安全稳定运行目前受到了广泛关注,而主轴轴承作为风力发电机组的核心部件更是受到关注。

双列球面滚子轴承具有安装方便、自动调心、承载能力大等优点,被广泛应用于风力发电机组主轴承。在风电机组主轴承的使用过程中,风机后主轴承滚子经常出现异常磨损,造成轴承过早失效[1]。轴承的寿命计算以轴承滚动接触疲劳试验为基础,以接触疲劳模型为理论依据。轴承失效模式主要有:与次表面疲劳有关的剥离、点蚀、压痕或异常磨损等[2-4]。针对轴承异常磨损的现象,需改善轴承滚子的接触状态。

目前,各科研院校及各大轴承公司都已针对轴承接触应力的数值计算及分析,做了大量的理论研究及试验对比。其研究是将轴承滚子作为非线性弹簧,把轴承内外圈视为刚性套圈,建立了滚动轴承的拟静力学模型;将转子作为Timoshenko梁,并建立了轴承-转子的力学模型及方程组;通过Newton-Raphson迭代算法求解了非线性方程组,求得了轴承的位移及滚动体的载荷;基于Hertz接触理论,根据轴承滚子的接触类型,计算了轴承滚子的接触应力,分析了轴承滚子与滚道接触异常的原因[5-8]。

但是,以上研究都是基于小尺寸轴承,没有针对风电主轴的大尺寸轴承进行研究,也没有考虑轴承座受力之后的变形及扭转,以及Timoshenko梁存在剪切锁死[9]等问题。……