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風力發(fā)電機組齒輪箱概述

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風力發(fā)電機組齒輪箱概述

 

第一節(jié) 概述   

     
風力發(fā)電機組中的齒輪箱是一個重要的機械部件,其主要功用是將風輪在風力作用下所產(chǎn)生的動力傳遞給發(fā)電機并使其得到相應的轉(zhuǎn)速。通常風輪的轉(zhuǎn)速很低,遠達不到發(fā)電機發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速,必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實現(xiàn),故也將齒輪箱稱之為增速箱。根據(jù)機組的總體布置要求,有時將與風輪輪轂直接相連的傳動軸(俗稱大軸)與齒輪箱合為一體,也有將大軸與齒輪箱分別布置,其間利用漲緊套裝置或聯(lián)軸節(jié)連接的結(jié)構。為了增加機組的制動能力,常常在齒輪箱的輸入端或輸出端設置剎車裝置,配合葉尖制動(定漿距風輪)或變漿距制動裝置共同對機組傳動系統(tǒng)進行聯(lián)合制動。
     由于機組安裝在高山、荒野、海灘、海島等風口處,受無規(guī)律的變向變負荷的風力作用以及強陣風的沖擊,常年經(jīng)受酷暑嚴寒和極端溫差的影響,加之所處自然環(huán)境交通不便,齒輪箱安裝在塔頂?shù)莫M小空間內(nèi),一旦出現(xiàn)故障,修復非常困難,故對其可靠性和使用壽命都提出了比一般機械高得多的要求。例如對構件材料的要求,除了常規(guī)狀態(tài)下機械性能外,還應該具有低溫狀態(tài)下抗冷脆性等特性;應保證齒輪箱平穩(wěn)工作,防止振動和沖擊;保證充分的潤滑條件,等等。對冬夏溫差巨大的地區(qū),要配置合適的加熱和冷卻裝置。還要設置監(jiān)控點,對運轉(zhuǎn)和潤滑狀態(tài)進行遙控。
不同形式的風力發(fā)電機組有不一樣的要求,齒輪箱的布置形式以及結(jié)構也因此而異。在風電界水平軸風力發(fā)電機組用固定平行軸齒輪傳動和行星齒輪傳動最為常見。
      如前所述,風力發(fā)電受自然條件的影響,一些特殊氣象狀況的出現(xiàn),皆可能導致風電機組發(fā)生故障,而狹小的機艙不可能像在地面那樣具有牢固的機座基礎,整個傳動系的動力匹配和扭轉(zhuǎn)振動的因素總是集中反映在某個薄弱環(huán)節(jié)上,大量的實踐證明,這個環(huán)節(jié)常常是機組中的齒輪箱。因此,加強對齒輪箱的研究,重視對其進行維護保養(yǎng)的工作顯得尤為重要。

第二節(jié) 設計要求

      設計必須保證在滿足可靠性和預期壽命的前提下,使結(jié)構簡化并且重量最輕。通常應采用CAD優(yōu)化設計,排定最佳傳動方案,選用合理的設計參數(shù),選擇穩(wěn)定可靠的構件和具有良好力學特性以及在環(huán)境極端溫差下仍然保持穩(wěn)定的材料,等等。
一、 設計載荷
      齒輪箱作為傳遞動力的部件,在運行期間同時承受動、靜載荷。其動載荷部分取決于風輪、發(fā)電機的特性和傳動軸、聯(lián)軸器的質(zhì)量、剛度、阻尼值以及發(fā)電機的外部工作條件。
風力發(fā)電機組載荷譜是齒輪箱設計計算的基礎。載荷譜可通過實測得到,也可以按照JB/T10300標準計算確定。當按照實測載荷譜計算時,齒輪箱使用系數(shù)KA=1。當無法得到載荷譜時,對于三葉片風力發(fā)電機組取KA=1.3。
二、設計要求
      風力發(fā)電機組增速箱的設計參數(shù),除另有規(guī)定外,常常采用優(yōu)化設計的方法,即利用計算機的分析計算,在滿足各種限制條件下求得最優(yōu)設計方案。
(一) 效率
      齒輪箱的效率可通過功率損失計算或在試驗中實測得到。功率損失主要包括齒輪嚙合、軸承摩擦、潤滑油飛濺和攪拌損失、風阻損失、其它機件阻尼等。齒輪的效率在不同工況下是不一致的。
風力發(fā)電齒輪箱的專業(yè)標準要求齒輪箱的機械效率應大于97%,是指在標準條件下應達到的指標。
(二) 噪聲級
    風力發(fā)電增速箱的噪聲標準為85dB(A)左右。噪聲主要來自各傳動件,故應采取相應降低噪聲的措施:
1. 適當提高齒輪精度,進行齒形修緣,增加嚙合重合度;
2. 提高軸和軸承的剛度;
3. 合理布置軸系和輪系傳動,避免發(fā)生共振;
4. 安裝時采取必要的減振措施,將齒輪箱的機械振動控制在GB/T8543規(guī)定的C級之內(nèi)。
(三) 可靠性
      按照假定壽命最少20年的要求,視載荷譜所列載荷分布情況進行疲勞分析,對齒輪箱整機及其零件的設計極限狀態(tài)和使用極限狀態(tài)進行極限強度分析、疲勞分析、穩(wěn)定性和變形極限分析、動力學分析等。分析方法除一般推薦的設計計算方法外,可采用模擬主機運行條件下進行零部件試驗的方法。
在方案設計之初必須進行可靠性分析,而在施工設計完成后再次進行詳細的可靠性分析計算,其中包括精心選取可靠性好的結(jié)構和對重要的零部件以及整機進行可靠性估算。

第三節(jié) 齒輪箱的構造

一、齒輪箱的類型與特點
      風力發(fā)電機組齒輪箱的種類很多,按照傳統(tǒng)類型可分為圓柱齒輪增速箱、行星增速箱以及它們互相組合起來的齒輪箱;按照傳動的級數(shù)可分為單級和多級齒輪箱;按照轉(zhuǎn)動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式以及混合式等等。常用齒輪箱形式及其特點和應用見表.20.1-1。
(表20.1-1 風力發(fā)電齒輪箱的主要類型和特點)。
二、齒輪箱圖例
(各種齒輪箱圖例如圖20.1 ~ 20.7 所示)。


第四節(jié) 齒輪箱的主要零部件

箱體結(jié)構
      箱體是齒輪箱的重要部件,它承受來自風輪的作用力和齒輪傳動時產(chǎn)生的反力,必須具有足夠的剛性去承受力和力矩的作用,防止變形,保證傳動質(zhì)量。箱體的設計應按照風電機組動力傳動的布局安排、加工和裝配條件、便于檢查和維護等要求來進行。應注意軸承支承和機座支承的不同方向的反力及其相對值,選取合適的支承結(jié)構和壁厚,增設必要的加強筋。筋的位置須與引起箱體變形的作用力的方向相一致。
      箱體的應力情況十分復雜且分布不勻,只有采用現(xiàn)代計算方法,如有限元、斷裂力學等方法輔以摸擬實際工況的光彈實驗,才能較為準確

地計算出應力分布的狀況。利用計算機輔助設計,可以獲得與實際應力十分接近的結(jié)果。
采用鑄鐵箱體可發(fā)揮其減振性,易于切削加工等特點, 適于批量生產(chǎn)。常用的材料有球墨鑄鐵和其他高強度鑄鐵。用鋁合金或其他輕合金制造的箱體,可使其重量較鑄鐵輕20%~30%, 但從另一角度考慮,輕合金鑄造箱體,降低重量的效果并不顯著。這是因為輕合金鑄件的彈性摸量較小,為了提高剛性,設計時常須加大箱體受力部分的橫截面積,在軸承座處加裝鋼制軸承座套,相應部位的尺寸和重量都要加大。目前除了較小的風電機組尚用鋁合金箱體外,大型風力發(fā)電齒輪箱應用輕鋁合金鑄件箱體已不多見。
      單件、小批生產(chǎn)時,常采用焊接或焊接與鑄造相結(jié)合的箱體。為減小機械加工過程和使用中的變形,防止出現(xiàn)裂紋,無論是鑄造或是焊接箱體均應進行退火、時效處理,以消除內(nèi)應力。
為了便于裝配和定期檢查齒輪的嚙合情況,在箱體上應設有觀察窗。機座旁一般設有連體吊鉤,供起吊整臺齒輪箱用。
箱體支座的凸緣應具有足夠的剛性,尤其是作為支承座的耳孔和搖臂支座孔的結(jié)構,其支承剛度要作仔細的核算。為了減小齒輪箱傳到機艙機座的振動,齒輪箱可安裝在彈性減振器上。最簡單的彈性減振器是用高強度橡膠和鋼墊做成的彈性支座塊,合理使用也能取得較好的結(jié)果。
      箱蓋上還應設有透氣罩、油標或油位指示器。在相應部位設有注油器和放油孔。放油孔周圍應留有足夠的放油空間。采用強制潤滑和冷卻的齒輪箱,在箱體的合適部位設置進出油口和相關的液壓件的安裝位置。

齒輪和軸的結(jié)構
      風力發(fā)電機組運轉(zhuǎn)環(huán)境非常惡劣,受力情況復雜,要求所用的材料除了要滿足機械強度條件外,還應滿足極端溫差條件下所具有的材料特性,如抗低溫冷脆性、冷熱溫差影響下的尺寸穩(wěn)定性等等。對齒輪和軸類零件而言,由于其傳遞動力的作用而要求極為嚴格的選材和結(jié)構設計,一般情況下不推薦采用裝配式拼裝結(jié)構或焊接結(jié)構,齒輪毛坯只要在鍛造條件允許的范圍內(nèi),都采用輪輻輪緣整體鍛件的形式。當齒輪頂圓直徑在2倍軸徑以下時,由于齒輪與軸之間的連接所限,常制成軸齒輪的形式。
      為了提高承載能力,齒輪、軸一般都采用合金鋼制造。外齒輪推薦采用20CrMnMo、15CrNi6、17Cr2Ni2A、20CrNi2MoA、17CrNiMo6、17Cr2Ni2MoA 等材料。內(nèi)齒圈和軸類零件推薦采用42CrMoA、34Cr2Ni2MoA等材料。采用鍛造方法制取毛坯,可獲得良好的鍛造組織纖維和相應的力學特征。合理的預熱處理以及中間和最終熱處理工藝,保證了材料的綜合機械性能達到設計要求。
      齒輪箱內(nèi)用作主傳動的齒輪精度,外齒輪不低于5級GB/T10095,內(nèi)齒輪不低于6級GB/T10095。通常采用最終熱處理的方法是滲碳淬火,齒表面硬度達到HRC60+/-2,具有良好的抗磨損接觸強度,輪齒心部則具有相對較低的硬度和較好的韌性,能提高抗彎曲強度,而通常對齒部的最終加工是采用磨齒工藝。
      加工人字齒的時候,如是整體結(jié)構,半人字齒輪之間應有退刀槽;如是拼裝人字齒輪,則分別將兩半齒輪按普通圓柱齒輪加工,最后用工裝將兩者準確對齒,再通過過盈配合套裝在軸上。
      齒輪加工中,規(guī)定好加工的工藝基準非常重要。軸齒輪加工時,常用頂尖頂緊兩軸端中心孔安裝在機床上。圓柱齒輪則利用其內(nèi)孔和一個端面作為工藝基準,用夾具或通過校準在機床上定位。
      在一對齒輪副中,小齒輪的齒寬比大齒輪略大一些,這主要是為了補償軸向尺寸變動和便于安裝。為減小軸偏斜和傳動中彈性變形引起載荷不均勻的影響,應在齒形加工時對輪齒作修形處理。

齒輪與軸的聯(lián)接
     平鍵聯(lián)接 常用于具有過盈配合的齒輪或聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接。
     花鍵聯(lián)接 通常這種聯(lián)接是沒有過盈的,因而被聯(lián)接零件需要軸向固定;ㄦI聯(lián)接承載能力高,對中性好,但制造成本高,需用專用刀具加工。
     過盈配合聯(lián)接 過盈配合聯(lián)接能使軸和齒輪(或聯(lián)軸節(jié))具有最好的對中性,特別是在經(jīng)常出現(xiàn)沖擊載荷情況下,這種聯(lián)接能可靠地工作,在風力發(fā)電齒輪箱中得到廣泛的應用。利用零件間的過盈配合形成的聯(lián)接,其配合表面為圓柱面或圓錐面(錐度可取1:30~1:8)。圓錐面過盈聯(lián)接多用于載荷較大,需多次裝拆的場合。
脹緊套聯(lián)接 利用軸、孔與錐形彈性套之間接觸面上產(chǎn)生的摩擦力來傳遞動力,是一種無鍵聯(lián)接方式,定心性好,裝拆方便,承載能力高,能沿周向和軸向調(diào)節(jié)軸與輪轂的相對位置,且具有安全保護作用。國家標準GB5867-86對其所推薦的四種脹緊套的結(jié)構形式和基本尺寸作了詳細的規(guī)定。
      齒輪箱中的軸按其主動和被動關系可分為主動軸、從動軸和中間軸。首級主動軸和末級從動軸的外伸部分用于安裝半聯(lián)軸器,與風輪輪轂或電機傳動軸相連。為了提高可靠性和減小外形尺寸,有時將半聯(lián)軸器(法蘭)與軸制成一體。
軸上各個配合部分的軸頸需要進行磨削加工。為了減少應力集中,對軸上臺肩處的過渡圓角、花鍵向較大軸徑過渡部分,均應作必要的處理,例如拋光,以提高軸的疲勞強度。在過盈配合處,為減少輪轂邊緣的應力集中,壓合處的軸徑應比相鄰部分軸徑加大5%,或在輪轂上開出卸荷槽。裝在軸上的零件,軸向固定應可靠,工作載荷應盡可能用軸上的止推軸肩來承受,相反方向的固定則可利用螺帽或其他緊固件。為防止螺紋松動,可利用止動墊圈、雙螺帽墊圈、鎖止螺釘或串聯(lián)鐵絲等。有時為了節(jié)省空間,簡化結(jié)構,也可以用彈簧擋圈代替螺帽和止動墊圈,但不能用于軸向負荷過大的地方。
      軸的材料采用碳綱和合金綱。如40、45、50、40Cr、50Cr、42CrMoA等,常用的熱處理方法為進行調(diào)質(zhì),而在重要部位作淬火處理。要求較高時可采用20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、17CrNi5、16CrNi 等優(yōu)質(zhì)低碳合金綱,進行滲碳淬火處理,獲取較高的表面硬度和心部較高的韌性。
滾動軸承
      齒輪箱的支承中,大量應用滾動軸承,其特點是靜摩擦力矩和動摩擦力矩都很小,即使載荷和速度在很寬范圍內(nèi)變化

時也如此。滾動軸承的安裝和使用都很方便,但是,當軸的轉(zhuǎn)速接近極限轉(zhuǎn)速時,軸承的承載能力和壽命急劇下件下降,高速工作時的噪音和振動比較大。齒輪傳動時軸和軸承的變形會引起齒輪和軸承內(nèi)外圈軸線的偏斜,使輪齒上載荷分布不均勻,會降低傳動件的承載能力。由于載荷不均勻性而使輪齒經(jīng)常發(fā)生斷齒的現(xiàn)象,在許多情況下又是由于軸承的質(zhì)量和其他因素,如劇烈的過載而引起的。選用軸承時,不僅要根據(jù)載荷的性質(zhì),還應根據(jù)部件的結(jié)構要求來確定。相關技術標準,如DIN281,或者軸承制造商的的樣本,都有整套的計算程序和方法可供參考。
計算的使用壽命應不小于13萬小時。在安裝、潤滑、維護都正常的情況下,軸承運轉(zhuǎn)過程中,由于套圈與滾動體的接觸表面經(jīng)受交變負荷的反復作用而產(chǎn)生疲勞剝落。疲勞剝落若發(fā)生在壽命期限之外,則屬于滾動軸承的正常損壞。因此,一般所說的軸承壽命指的是軸承的疲勞壽命。一批軸承的疲勞壽命總是分散的,但總是服從一定的統(tǒng)計規(guī)律,因而軸承壽命總是與損壞概率或可靠性相聯(lián)系。

第五節(jié) 齒輪箱的使用及其維護

     在風力發(fā)電機組中,齒輪箱是重要的部件之一,必須正確使用和維護,以延長使用壽命。
齒輪箱主動軸與葉片輪轂的連接必須可靠緊固。輸出軸若直接與電機聯(lián)接時,應采用合適的聯(lián)軸器,最好是彈性聯(lián)軸器,并串接起保護作用的安全裝置。齒輪箱軸線與相聯(lián)接部分的軸線應保證同心,其誤差不得大于所選用聯(lián)軸器的允許值。
      齒輪箱安裝后用人工盤動應靈活,無卡滯現(xiàn)象,齒面接觸斑點應達到技術條件的要求。按照說明書的要求加注規(guī)定的機油達到油標刻度線,并在正式使用之前空載運轉(zhuǎn),此時可以利用電機帶動齒輪箱,經(jīng)檢查齒輪箱運轉(zhuǎn)平穩(wěn),無沖擊振動和異常噪音,潤滑情況良好,且各處密封和結(jié)合面不漏油,才能與機組一起投入試運轉(zhuǎn)。
加載試驗應分階段進行,分別以額定載荷的25%、50%、75%、100%加載,每一階段運轉(zhuǎn)以平衡油溫為主,一般不得小于2小時,最高油溫不得超過80゜C,其不同軸承間的溫差不得高于15゜C。

齒輪箱的潤滑
      齒輪箱的潤滑十分重要,良好的潤滑能夠?qū)X輪和軸承起到足夠的保護作用。為此,必須高度重視齒輪箱的潤滑問題,嚴格按照規(guī)范保持潤滑系統(tǒng)長期處于最佳狀態(tài)。齒輪箱常采用飛濺潤滑或強制潤滑,一般以強制潤滑為多見。因此,配備可靠的潤滑系統(tǒng)尤為重要。電動齒輪泵從油箱將油液經(jīng)濾油器輸送到齒輪箱的潤滑管路,對各部分的齒輪和傳動件進行潤滑,管路上裝有各種監(jiān)控裝置,確保齒輪箱在運轉(zhuǎn)當中不會出現(xiàn)斷油。
      在齒輪箱運轉(zhuǎn)前先啟動潤滑油泵,待各個潤滑點都得到潤滑后,間隔一段時間方可啟動齒輪箱。當環(huán)境溫度較低時,例如小于10゜C,須先接通電熱器加機油,達到預定溫度后才投入運行。若油溫高于 設定溫度,如65゜C時,機組控制系統(tǒng)將使?jié)櫥瓦M入系統(tǒng)的冷卻管路,經(jīng)冷卻器冷卻降溫后再進入齒輪箱。管路中還裝有壓力控制器和油位控制器,以監(jiān)控潤滑油的正常供應。如發(fā)生故障。監(jiān)控系統(tǒng)將立即發(fā)出報警信號,使操作者能迅速判定故障并加以排除。
     對潤滑油的要求應考慮:1)減小摩擦和磨損,具有高的承載能力,防止膠合;2)吸收沖擊和振動;3)防止疲勞點蝕;4)冷卻,防銹,抗腐蝕。不同類型的傳動有不同的要求。風力發(fā)電齒輪箱屬于閉式齒輪傳動類型,其主要的失效形式是膠合與點蝕,故在選擇潤滑油時,重點是保證有足夠的油膜厚度和邊界膜強度。因為在較大的溫差下工作,要求粘度指數(shù)相對較高。為提高齒輪的承載能力和抗沖擊能力,適當?shù)靥砑右恍O壓添加劑也有必要,但添加劑有一些副作用,在選擇時必須慎重。齒輪箱制造廠一般根據(jù)自己的經(jīng)驗或?qū)嶒炑芯客扑]各種不同的潤滑油,例如MOBIL632,MOBIL630或L-CKC320,L-CKC220 GB5903-95齒輪油就是根據(jù)齒面接觸應力和使用環(huán)境條件選用的。
      在齒輪箱運行期間,要定期檢查運行狀況,看看運轉(zhuǎn)是否平穩(wěn);有無振動或異常噪音;各處連接和管路有無滲漏,接頭有無松動;油溫是否正常。定期更換潤滑油,第一次換油應在首次投入運行500小時后進行,以后的換油周期為每運行5,000-10,000小時。在運行過程中也要注意箱體內(nèi)油質(zhì)的變化情況,定期取樣化驗,若油質(zhì)發(fā)生變化,氧化生成物過多并超過一定比例時,就應及時更換。
      齒輪箱應每半年檢修一次,備件應按照正規(guī)圖紙制造,更換新備件后的齒輪箱,其齒輪嚙合情況應符合技術條件的規(guī)定,并經(jīng)過試運轉(zhuǎn)與負荷試驗后再正式使用。

第六節(jié) 齒輪箱常見故障及預防措施

      齒輪箱的常見故障有齒輪損傷、軸承損壞、斷軸和滲漏油、油溫高等。

一、 齒輪損傷
      齒輪損傷的影響因素很多,包括選材、設計計算、加工、熱處理、安裝調(diào)試、潤滑和使用維護等。常見的齒輪損傷有齒面損傷和輪齒折斷兩類。

(一) 輪齒折斷(斷齒)
      斷齒常由細微裂紋逐步擴展而成。根據(jù)裂紋擴展的情況和斷齒原因,斷齒可分為過載折斷(包括沖擊折斷)、疲勞折斷以及隨機斷裂等。
      過載折斷總是由于作用在輪齒上的應力超過其極限應力,導致裂紋迅速擴展,常見的原因有突然沖擊超載、軸承損壞、軸彎曲或較大硬物擠入嚙合區(qū)等。斷齒斷口有呈放射狀花樣的裂紋擴展區(qū),有時 斷口處有平整的塑性變形,斷口副?善春稀W屑殭z查可看到材質(zhì)的缺陷,齒面精度太差,輪齒根部未作精細處理等。在設計中應采取必要的措施,充分考慮預防過載因素。安裝時防止箱體變形,防止硬質(zhì)異物進入箱體內(nèi)等等。
      疲勞折斷發(fā)生的根本原因是輪齒在過高的交變應力重復作用下,從危險截面(如齒根)的疲勞源起始的疲勞裂紋不斷擴展,使輪齒剩余截面上的應力超過其極限應力,造成瞬時折斷。在疲勞折斷的發(fā)源處,是貝狀紋擴展的出發(fā)點并向外輻射。產(chǎn)生的原因是設計載荷估計不足,材料選用不當,齒輪精度過低,熱處理裂紋,磨削燒傷,齒根應力集中等等。故在設計時要充分考慮傳動的動載荷譜,優(yōu)選齒輪參數(shù),正確選用材料和齒

輪精度,充分保證加工精度消除應力集中集中因素等等。
      隨機斷裂的原因通常是材料缺陷,點蝕、剝落或其他應力集中造成的局部應力過大,或較大的硬質(zhì)異物落入嚙合區(qū)引起。
(二) 齒面疲勞
      齒面疲勞是在過大的接觸剪應力和應力循環(huán)次數(shù)作用下,輪齒表面或其表層下面產(chǎn)生疲勞裂紋并進一步擴展而造成的齒面損傷,其表現(xiàn)形式有早期點蝕、破壞性點蝕、齒面剝落、和表面壓碎等。特別是破壞性點蝕,常在齒輪嚙合線部位出現(xiàn),并且不斷擴展,使齒面嚴重損傷,磨損加大,最終導致斷齒失效。正確進行齒輪強度設計,選擇好材質(zhì),保證熱處理質(zhì)量,選擇合適的精度配合,提高安裝精度,改善潤滑條件等,是解決齒面疲勞的根本措施。
(三) 膠合
      膠合是相嚙合齒面在嚙合處的邊界膜受到破壞,導致接觸齒面金屬融焊而撕落齒面上的金屬的現(xiàn)象,很可能是由于潤滑條件不好或有干涉引起,適當改善潤滑條件和及時排除干涉起因,調(diào)整傳動件的參數(shù),清除局部載荷集中,可減輕或消除膠合現(xiàn)象。

二、 軸承損壞
       軸承是齒輪箱中最為重要的零件,其失效常常會引起齒輪箱災難性的破壞。軸承在運轉(zhuǎn)過程中,套圈與滾動體表面之間經(jīng)受交變負荷的反復作用,由于安裝、潤滑、維護等方面的原因,而產(chǎn)生點蝕、裂紋、表面剝落等缺陷,使軸承失效,從而使齒輪副和箱體產(chǎn)生損壞。據(jù)統(tǒng)計,在影響軸承失效的眾多因素中,屬于安裝方面的原因占16%,屬于污染方面的原因也占16%,而屬于潤滑和疲勞方面的原因各占34%。使用中70%以上的軸承達不到預定壽命。因而,重視軸承的設計選型,充分保證潤滑條件,按照規(guī)范進行安裝調(diào)試,加強對軸承運轉(zhuǎn)的監(jiān)控是非常必要的。通常在齒輪箱上設置了軸承溫控報警點,對軸承異常高溫現(xiàn)象進行監(jiān)控,同一箱體上不同軸承之間的溫差一般也不超過15゜C,要隨時隨地檢查潤滑油的變化,發(fā)現(xiàn)異常立即停機處理。

三、 斷軸
      斷軸也是齒輪箱常見的重大故障之一。究其原因是軸在制造中沒有消除應力集中因素,在過載或交變應力的作用下,超出了材料的疲勞極限所致。因而對軸上易產(chǎn)生的應力集中因素要給予高度重視,特別是在不同軸徑過渡區(qū)要有圓滑的圓弧連接,此處的光潔度要求較高,也不允許有切削刀具刃尖的痕跡。設計時,軸的強度應足夠,軸上的鍵槽、花鍵等結(jié)構也不能過分降低軸的強度。保證相關零件的剛度,防止軸的變形,也是提高軸的可靠性的相應措施。

四、 油溫高
      齒輪箱油溫最高不應超過80゜C,不同軸承間的溫差不得超過15゜C。一般的齒輪箱都設置有冷卻器和加熱器,當油溫底于10゜C時,加熱器會自動對油池進行加熱;當油溫高于65゜C時,油路會自動進入冷卻器管路,經(jīng)冷卻降溫后再進入潤滑油路。如齒輪箱出現(xiàn)異常高溫現(xiàn)象,則要仔細觀察,判斷發(fā)生故障的原因。首先要檢查潤滑油供應是否充分,特別是在各主要潤滑點處,必須要有足夠的油液潤滑和冷卻。再次要檢查各傳動零部件有無卡滯現(xiàn)象。還要檢查機組的振動情況,前后連接有否松動等等。


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