风电机组变桨轴承漏脂分析及改进措施（1）

图1 变桨轴承密封圈翘曲

2 变桨轴承内部结构设计不合理

2.1 沟道结构

变桨轴承沟道设计影响润滑脂在轴承内部沟槽的流动性。正常情况下，变桨轴承从注脂孔加注润滑脂，从排脂孔排废脂需要的压力差值小于密封圈所能承受的压力值，同时大于润滑脂流动的阻力值，则密封圈处不会漏脂。所需的压力差值与润滑脂流动的阻力密切相关，阻力小需要的压力差值就小，阻力大需要的压力差就大。若变桨轴承内部沟道设计不合理，润滑脂流动阻力就大，不利于润滑脂与内部压力的均匀分布，润滑脂无法顺利进入排脂孔而造成排脂不畅，导致密封圈处润滑脂溢出。

2.2 脂孔尺寸与分布

变桨轴承的注脂孔和排脂孔需合理间隔分布，保证轴承能顺利注入新脂并排出废脂。相邻注脂孔与排脂孔的距离要适中，若距离太短，加脂时注脂孔压力较大而排脂孔压力较小，新加的润滑脂易从排脂孔排出；若距离太长，加脂时密封圈承受的局部压力较大，易导致漏脂。另外排脂孔截面直径过小，与排脂孔相连接的集脂瓶口直径过小，轴承上相邻两排脂孔的间距过大，也会增加润滑脂排出的阻力，造成排脂不畅，使变桨轴承内部压力过大导致漏脂。

3 润滑脂选择不当或润滑系统设置不合理

3.1 润滑脂选择不当

润滑脂的选择通常要参考变桨轴承的实际工况，同时还需考虑润滑脂的稠度和添加剂种类等。润滑脂的稠度与周围环境温度密切相关，环境温度每下降5 ℃，稠度会增加1倍，润滑脂流动性将会变差，如果润滑脂的稠度不合适或抗压性能不足，后续使用易发生固化现象而堵塞脂路系统，导致润滑脂无法正常排出而从密封圈处泄漏，如图3所示。

3.2  注脂量及集中润滑系统设置不合理

变桨轴承在运行前需填充一定量的润滑脂，填充量约为变桨轴承内部空间的60%~80%，一般选择的填充量约为70%，也有个别变桨轴承供应商为了保证充分润滑选择80%的填充量。

国内外风电机组大多采用集中润滑系统对变桨轴承加注润滑脂，部分风电机组制造商为进一步降低变桨轴承的维护成本采用人工定期加注润滑脂。这2种加注润滑脂的方式均存在不足：人工定期加注润滑脂的注脂量及注脂周期往往为经验数据，与变桨轴承实际所需润滑脂存在较大偏差，注脂量通常情况下会偏多且不均匀，无法保证变桨轴承的润滑时间，再加上变桨轴承出厂前可能加注了约80%的润滑脂，极易造成变桨轴承沟道内局部润滑脂大量堆积；集中润滑系统采用自动注脂方式，使轴承润滑更加充分，虽然保证了变桨轴承的润滑时间和注脂量的均匀性，但在变桨轴承不运行或机组长时间停机状态下，集中润滑系统仍按其预设好的固定程序继续注脂，同样容易造成变桨轴承沟道内局部润滑脂大量堆积。

正常情况下变桨轴承密封圈的密封压力约为2.8x10⁵ Pa，变桨轴承静止不工作时所需注脂压力约为(2.5~2.8) x10⁵ Pa，变桨轴承运行时所需注脂压力仅为0.6 x10⁵ Pa左右。因变桨轴承所采用的润滑脂本身流动性较差，上述2种注脂方式导致的润滑脂大量堆积会增大变桨轴承沟道内润滑脂通道的压力，从而增加注脂时所需的注脂压力。当注脂压力大于变桨轴承密封圈的密封压力时，润滑脂会在注脂推力的作用下从变桨轴承密封圈处大量泄漏。

另外，如果集中润滑系统的压力泵或输脂管中的空气未完全排空，空气将随着润滑脂进人变桨轴承沟道，造成沟道内局部压力过大，当该压力大于变桨轴承密封圈的密封压力时会撑开密封圈，造成严重漏脂现象。

3.3 废脂收集方法不当

目前风电机组变桨轴承废脂收集普遍采用在轴承圆周上分布的数个废脂排出小孔分别安装集脂瓶的方式，加入新脂时，新脂把废脂从轴承内腔挤压进废脂排出小孔，排入集脂瓶，需定期清理。实际上，随着变桨轴承运行时间的增加，废脂收集效果不好，容易漏脂。

未完待续

（来源：轴承杂志社）

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