世界和我国风电产业的快速发展,为我国轴承产业的发展造成了前所未有的机遇。已有将近20家轴承企业投身风电轴承行业。其中,ZWZ、天马、洛洲、精冶轧机、大冶等公司的风电轴承生产已产生较小规模,并已起大量供给国内风电设备制造商。轴承和变桨轴承,并进口到国外。偏航轴承和副翼轴承将很快供过于求。传动系统轴承(包含主轴轴承、增速器轴承、发电轴承等)已转入小批量试制造和试制阶段,预定两三年之内构建量产。
风电轴承行业是一个机遇与风险共存的行业。在给轴承公司获取极大商机的同时,也适用着巨大的投资风险、市场风险和技术风险。现在业界有一种说法:“风力发电轴承就是这样。没什么大不了的”,这是非常危害的。就技术而言,我国的轴承企业在没有充足的研发和技术储备的情况之下就贸然上场。他们还没有全然认识风电轴承的许多浅层次问题,这就需我们回过头来予以弥补。把这一课。这节课不补,早晚要吃亏的。一个聪明的企业家必须对这一点有醒来的认识。在掌握市场的同时,他必须让出一只手来抓研制。
风力发电轴承的研究与研发包含多个方面。必须以可靠性设计、可靠性生产和可靠性试验为重点。别是在加速机轴承的研发和产业化方面,需我们花更余的功夫。
风电轴承的研发和产业化工作之中,要瞄准镜世界风能产业技术发展的前沿,跟随风电设备的发展趋势,同步或提早展开风电轴承的研发工作。随着风力发电机组容量的不断减小,风电场正从陆地向海上转型,风力发电技术也在不断完善。我们不能回去新型主机发行之后才研发设施轴承。应不懈与风机设备制造商结盟战略联盟,与主机同步转型,甚至可提早研发设施轴承。我们必须对一些尖端技术维持高度复杂,并急速检讨。
风扇助力器是一种变速箱,传动比小。由于转矩和转速波动范围小,传动载荷不易爆发忽然变化,箱体重量和安装空间庞大,加装平台有柔性形变等,因此与传统重载工业齿轮箱的应用环境相距甚遥远。因此,风机增压器及其设施轴承的可靠性分析已沦为当前风能行业的一个难点和焦点。我们应当紧密重视和检讨一些前沿技术。
在风机传动系统研究方面处在全球领先地位的英国罗麦斯公司,对风机加速机轴承的受力分析和寿命测量提交了全新的观点和方法。在设计师风机增速机轴承时,不是对单个轴承展开受力分析,而是把轴承和增速机当作一个整体来考量,在动态条件之下,把它们当作一个系统用以研究。要考量轴和箱体的形变、多个轴承间的相互作用和非线性刚度、轴承外部各滚动体间的载荷分派等。据载荷、预载、错之中、高速效应、微观几何精度、应力原产、油膜厚度、水污染疼痛和载荷极限等多种因素测量和修改轴承寿命。
另一个例子是,日本的NSK公司采用自行研发的STF(Super-TF)钢和HTF(Hi-TF)钢生产风扇调速助力轴承。速器在工作过程之中,齿轮破损并造成细微的金属颗粒,在轴承工作表面之上产生凹痕,在凹痕边缘产生高应力分散,沦为疲劳源,造成剥落,延长轴承的使用寿命。NSK公司研发的中碳合金钢碳氮共渗工艺可使零件表面取得较平稳的残余奥氏体(约30%~35%)和大量粗大的碳化物及碳氮化合物。