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风力发电机组齿轮箱轴承故障分析与解决方法

在风力发电机组传动系统中，齿轮箱是重要的组成部分，而轴承是直接决定齿轮箱能否正常运转关键的装置。由于轴承长期处在滚动的状态下，经常会出现故障导致发电机组无法正常地运行，严重情况会损害电网的使用寿命。引发轴承出现故障的原因，主要是轴承点蚀、高温或者轴面磨损等情况组成。本文围绕风力发电机组齿轮箱轴承故障诊断探析展开讨论，为解决齿轮轴承出现的故障采用的方法提供参考依据。关键词：风力发电机；齿轮箱；轴承；振动；故障诊断

齿轮箱中轴承具有传递运动、扭矩以及变速等功能，电机轴承盖，一旦轴承出现故障，会严重影响齿轮箱的正常使用。若齿轮出现故障，其中 60% 的原因是由于齿轮失效引发的。现阶段对齿轮箱出现的故障进行诊断时，会采用振动法、油液分析法以及混沌诊断识别法。齿轮箱进入到运行状态，齿轮箱内的组成部分，包括轴、齿轮以及轴承等零件，都会处在振动的状态，受到振动的影响，轴承会出现点蚀情况，或者由于高温、轴面磨损等，电机轴承，导致轴承无法继续工作，严重影响发电机组正常的运行。

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第三，制造技术水平低。我国轴承工业制造工艺和工艺装备技术发展缓慢，车加工数控率低，磨加工自动化水平低，仅有200多条自动生产线。对轴承寿命和可靠性至关重要的热处理工艺和装备，如控制气氛保护加热、双细化、贝氏体淬火等覆盖率低，许多技术难题攻关未能取得突破。轴承钢新钢种的研发，钢材质量的提高，润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关技术的研发，尚不能适应轴承产品水平和质量提高的要求。因而造成工序能力指数低，一致性差，产品加工尺寸离散度大，电机轴承温度，产品内在质量不稳定而影响轴承的精度、性能、寿命和可靠性。

巷道内煤粉与岩石杂质混入轴承引发损坏

1.1轴承损坏原因

掘进机在进行截割作业时，一旦截部装设的密封件发生失效，易引发煤粉混入掘进机截割部轴承，终造成轴承磨损损坏。掘进机截割部外层密封是位于截割部与截连接处的密封，此密封件直接面对的是外部工作环境，因此容易损坏。掘进机截割部在进行煤岩截割作业时，密封件连接处缝隙易挤入煤粉，这些煤粉会迫使密封件发生变形，终对实际密封效果造成影响[2]。同时在截进行旋转作业时，在无法保证同轴度的情况下，进入此处密封内部的杂质会非常多，易严重磨损密封，长此以往易造成密封失效。掘进机截割部内的第二道密封为浮动密封，当截割部外层密封损坏后，掘进煤粉会大量进入浮动密封，使浮动密封产生严重磨损，终密封作用失效。一旦浮动密封无法起到密封作用后，煤粉会迅速混入轴承，轴承开始产生磨损，起初在煤粉磨损的作用下，轴承滚动体与内外圈接触处会产生细微槽痕，久而久之产生的槽痕会越来越大，电机轴承油，易造成轴承各部件间配合不紧密，配合游隙增大，旋转精度不达标，轴承旋转时易产生振动、出现噪声，同时温度也会升高，终使轴承无法正常运转，发生损坏。

1.2预防措施

在设计掘进机截割部时应把截割部与截连接处密封腔设计为易更换结构，这样更宜于工作人员在井下时间更换密封件；可通过加大此处密封密度，如并排使用多道密封等措施，以确保密封效果更佳，使用时间更长；选用的密封件应为特殊耐磨材料制造，以便更耐磨。另外，用户应严格依据密封使用说明来维护保养密封件，当密封件达到使用寿命后，应及时更换，以确保实际密封效果达标。

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