风力发电机主轴轴承的润滑解决方案

风力发电机主轴轴承是风力发电机的核心备件之一，其寿命关系到整台风电机组的寿命，且一旦失效，更换非常困难，并且费用昂贵。目前兆瓦级风电机组的主轴轴承多采用双列调心滚子轴承, 其同时要承受轴向及径向的负载，其优点是对主轴的偏斜具有适应性，不会卡死。

风电机组主轴轴承润滑效果的好坏对其寿命至关重要。目前市场上风电机组主轴轴承的润滑方式主要有两种：润滑脂润滑及润滑油润滑，其中润滑脂润滑占的比例比较高，它适用于安装在机座上的独立主轴承座。由于风电机组主轴轴承的润滑脂更换困难、而且要在极低的环境温度下运行，对润滑脂的选择就非常重要。综合以上润滑要求，需要选择合成润滑脂，要具有寿命长以及 良好的低温性能，能够在-40℃的环境温度下，为风电机组主轴轴承提供良好的润滑保护。

(1)润滑脂的组成

润滑脂是由润滑油(基础油+添加剂)与稠化剂调和而成的。稠化剂的结构是三维纤维或颗粒网状结构，具有很多的孔隙，润滑油就充斥于这种结构当中，因此可以把润滑脂看成是一块充满润滑油的海绵。

(2)润滑脂的润滑原理

当润滑脂在受到外力时，其中的润滑油会在润滑点负载区域释放出来，即析出，而起到润滑作用;当外力消失的时候，析出的润滑油会有一部分重新吸收回润滑脂中，还会有一部分留在润滑点负载区。真正起到润滑作用的润滑脂中的润滑油，而不是润滑脂本身。

(3)润滑脂对轴承的润滑保护

润滑脂析出的润滑油可以使轴承滚动面及滑动面间形成一层薄薄的油膜，以防止金属与金属直接接触，从而减少轴承内部摩擦及磨损，防止烧粘，其主要作用如下包括：减少摩擦及磨损、延长疲劳寿命、冷却、密封、防锈等等。

(4)润滑脂的沟流特性(成沟性)

成沟性是指润滑脂在轴承中连续工作是形成沟槽的趋向，这样滚道旁一部分未工作的润滑脂构成沟槽的槽壁而形成油池，同时也起到一定的密封作用。

主轴轴承垂直于地面工作，直径为2.3m， 满发时的转速为18rpm，因而具有很大的线速度为2.35m/s，滚子在不断地旋转过程中，润滑脂受高频剪切，不断地析出润滑油，该油在滚子表面负载区域形成油膜，并起主要的润滑作用，这就是我们所触摸到的无色油膜;同时基础油会降低油脂对滚子的粘附能力，在重力的作用下，滚子表面的润滑脂会滑落。

在主轴轴承中的绝大多数润滑脂相对于主轴轴承处于相对静止状态，是通过润滑脂的析油和少量润滑脂的流动向润滑点补充新脂。多数情况下一定稠度的润滑脂能够在轴承中形成沟流状态，有利于轴承的密封(润滑脂沟槽槽壁)和降低轴承温升(析出的润滑油形成油池)，每当主轴承滚子经过油池时，析出的润滑油都会附着在滚子的表面，而润滑脂过大的粘附性反而会增加轴承温升和功率消耗，不利于轴承润滑。

轴承上方滑落下来的润滑脂均沉积在轴承的下半部，打开轴承右下方端面挡板，润滑脂便会成块状下掉。沉积的润滑脂也反映了润滑脂的沟流特性，有利于形成密封和油池，为轴承提供更好的润滑保护。

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