变桨轴承在运行前需要填充一定量的润滑脂,对于低转速、大载荷的变桨轴承来说,首次润滑要确保轴承50%至70%空间填有油脂。现在风力发电机的再次变桨润滑方式主要分为手动变桨润滑方式和自动变桨润滑方式两种。
手动变桨润滑方式需要风场服务人员定期对变桨轴承注油,注油周期需根据变桨轴承的运行情况、变桨轴承的工作环境、润滑脂的寿命等因素来确定,也就是说,再次注油的周期就是轴承内润滑脂的失效时长。再次润滑需注入变桨轴承中的润滑脂的量并没有精确的计算方法,润滑脂的注入量依据风场的环境而定。针对我国风场的总体情况(不包括海上风场),可用下面公式为指导,确定定期重新润滑的油脂量。
G(grams)=0.005xD(变桨轴承外径,mm)xB(轴承宽度,mm)
由于手动变桨润滑方式一次性注入的润滑油量太大,为避免造成轴承内部局部压力过大而顶开轴承密封圈现象,需要分次注入,并在每次注脂间隔后人为变桨一定角度,使润滑油脂尽量分散开来。
自动变桨润滑方式较手动润滑方式有明显的优点,自动润滑方式能够保证轴承内部时时有较为新鲜的润滑脂,使轴承润滑更加充分,更有利于延长变桨轴承的使用寿命。自动变桨润滑系统的打油频率与外界环境因素、润滑系统性能有关,由于润滑油脂的粘度受温度影响特别大(温度每下降5℃,油脂表现的粘度即会 翻倍),因此在低温时,润滑油脂的粘度大,难泵送,要求的打油频率高,高温时,润滑油脂的粘度小,易泵送,要求的打油频率低。而对于变桨轴承,打油频率是越高越好,但同时对整个润滑系统的性能要求也就越高,所以,综合考虑,当温度高于15℃时,建议设置打油频率为36小时,当温度低于15℃时,建议设置的打油频率为24小时。而自动变桨润滑系统的每次打油时间的设定可依据下面公式来确定。
上式中t为设置的打油时间,单位为rain,D为变桨轴承外径,单位为mm,B为变桨轴承的宽度,单位为mm,f为油泵打油时间间隔,单位为 h,G为轴承内齿面所需油脂量,单位为g,根据经验,一般内齿面所需油脂量是比昂将轴承内沟道所需脂量的1/4,v为润滑油泵出油速度,单位为 g/min。
风力发电机变桨轴承润滑方案的制定受多因素影响,轴承所受载荷影响着润滑点的排布,风机的工作环境、轴承所受载荷又共同决定了应选取润滑脂类型,轴承的型号及其工作情况决定了其润滑方式及润滑参数的设定。在制定合理、科学的风力发电机变桨轴承润滑方案时,要综合考虑各种因素,根据不同型号风机的不同工作环境,找出最能影响变桨轴承使用寿命的因素,进而有针对性的制定相应的变桨轴承润滑方案。
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