風(fēng)力發(fā)電機組中有很多旋轉(zhuǎn)部件,,都用到軸承,,其中最重要的是主軸軸承、偏航軸承與變槳軸承,,這些軸承的結(jié)構(gòu)與普通軸承不同,本課件將介紹其結(jié)構(gòu)與特點,。
主軸軸承
一般風(fēng)力機主軸軸承有前后兩個,,主軸軸承承受的力主要有風(fēng)葉及輪轂的重量、風(fēng)通過風(fēng)輪作用在主軸的力,,因而主軸軸承主要承受徑向力, 也受由于風(fēng)力而產(chǎn)生的軸向力,,由于風(fēng)力的變化,風(fēng)的湍流,,主軸會產(chǎn)生彎曲,、擺動,要求主軸彎曲傾斜時也能正常轉(zhuǎn)動,,也就是說軸承必須有好的調(diào)心性能,。
本課件介紹風(fēng)力機主軸前軸承,其安裝位置位于轉(zhuǎn)子輪轂后,,該軸承主要受力是徑向力與傾覆力矩,。球面滾子軸承有良好的調(diào)心性能,允許軸承在運轉(zhuǎn)時內(nèi)圈與外圈之間有輕微的偏斜和錯位,,所以,,風(fēng)力發(fā)電機廣泛使用球面滾子軸承作為主軸軸承。圖1是一個球面滾子軸承的結(jié)構(gòu)圖,。
圖1--球面滾子軸承
與普通軸承一樣,,球面滾子軸承由外圈,、內(nèi)圈、滾子與保持架組成,,其主要特點是滾子與滾道不同,。
球面滾子軸承的外圈的內(nèi)周是球面,球心在軸承的中心位置,,這個球面就是滾道,。軸承有有兩列滾子,共用外圈的球面滾道,,滾子呈鼓形,,鼓面與外圈球面滾道相吻合,稱為球面滾子,。對應(yīng)兩列滾子在軸承內(nèi)圈有兩條滾道,,與軸承軸線傾斜成一定角度,見圖2左圖,。兩列滾子不僅可以繞軸承軸線旋轉(zhuǎn),,還能以軸承中心轉(zhuǎn)動,圖2右圖就是內(nèi)圈軸線與外圈軸線傾斜5度時的狀態(tài),,此時內(nèi)圈依然可繞自己的軸線自由旋轉(zhuǎn),。所以說球面滾子軸承具有自動調(diào)心性能,也稱為調(diào)心滾子軸承,。由于滾子與內(nèi)圈外圈的接觸是線不是點,,所以可以承受徑向重負(fù)荷和沖擊負(fù)荷。
圖2--調(diào)心滾子軸承
把球面滾子軸承安裝在軸承座內(nèi),,兩面用端蓋夾緊,,端蓋留有內(nèi)圈與滾子傾斜的空間(0.5度足以),圖3是風(fēng)力機主軸軸承結(jié)構(gòu)示意圖,。
圖3--風(fēng)力機主軸軸承
偏航軸承與變槳軸承
機艙通過偏航軸承安裝在塔架上,,葉片通過變槳軸承安裝在輪轂上,這些軸承要承受軸向力與徑向力,,同時還要承受巨大的傾覆力矩,。
圖4是一個偏航軸承的剖視圖,軸承由外圈,、內(nèi)圈,、滾子與保持架組成(圖中沒顯示保持架),其滾子采用球形滾子,,與普通軸承的區(qū)別是滾道不同,。
圖4--外齒四點接觸球軸承
軸承內(nèi)圈與外圈的滾道采用桃型的截面,見圖5(為加強區(qū)別滾球為綠色),,當(dāng)無載荷或是純徑向載荷作用時,,鋼球和內(nèi)外圈滾道呈現(xiàn)為四點接觸(圖中紅點表示接觸點位置),,故也稱為四點接觸球軸承。但在軸向載荷或傾覆力矩作用時,,鋼球和內(nèi)外圈滾道就成了兩點接觸,。
圖5--四點接觸球軸承的滾道
四點接觸球軸承多用在軸向載荷大、同時傾覆力矩大的場合,,在風(fēng)力機的偏航軸承與變槳軸承廣泛使用,。其軸承的直徑較大,厚度相對直徑較薄,,也稱為轉(zhuǎn)盤軸承,。
作為風(fēng)力機的偏航軸承或變槳軸承通常把驅(qū)動齒輪直接做在軸承圈上,圖4是外齒四點接觸球軸承,,齒做在軸承外圈外部,;圖6是內(nèi)齒四點接觸球軸承,齒做在軸承內(nèi)圈內(nèi)部,。
圖6--內(nèi)齒四點接觸球軸承
以上轉(zhuǎn)盤軸承只有一排滾子,,稱為單排四點接觸球軸承,一些重載荷設(shè)備要采用雙排四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承,,圖4是從網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載的雙排四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承結(jié)構(gòu)示意圖,。
圖7--雙排四點接觸球轉(zhuǎn)盤軸承
圖8--交叉圓柱滾子轉(zhuǎn)盤軸承
圖9--交叉圓柱滾子轉(zhuǎn)盤軸承圖片
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