市场变革风电轴承产业机遇和风险并存

　　风机增速器是大传动比的齿轮箱。由于承受的扭矩和转速波动范围大，传动负载易突变，箱体重量与安装空间有限制，安装平台存在柔性变形等，因而与传统的重载工业齿轮箱的应用环境相去甚远。因此，对风机增速器及其配套轴承的可靠性研究，已成为当前风能界的难点和重点。我们应密切关注和跟进一些前沿技术。
　　如在风机传动系统研究上居全球领先地位的英国Romax公司提出的对风机增速器轴承受力分析和寿命计算的新观点和新方法。在设计风机增速器轴承时，不是对单个轴承进行受力分析，而是将轴承和增速器视为一个整体，在动态状况下，作为一个系统来分析。要考虑轴与箱体的变形，多个轴承之间的相互作用及非线性刚性，轴承内部滚动体之间的载荷分配等。按载荷、预紧、错位、高速效应、微观几何精度、应力分布、油膜厚度、污染疲劳和载荷极限等诸多因素，对轴承寿命进行计算和修正。
　　又如日本NSK公司采用自行研发的STF（Super-TF）钢和HTF（Hi-TF）钢制造风机增速器轴承。增速器在工作过程中，齿轮磨损产生微小金属颗粒，在轴承工作便面形成压痕，压痕边缘形成高的应力集中，成为疲劳源，导致剥落，缩短轴承使用寿命。NSK公司开发的用中碳合金钢碳氮共渗工艺，使零件表面得到较多的稳定的残余奥氏体（约30%~35%）和大量细小的碳化物和碳氮化物。后者可保证表面的硬度与耐磨性，使压痕不容易形成；前者可以降低压痕的边缘效应，阻止疲劳源的形成和扩展，从而大大提高轴承在如风机增速器这样的在污染润滑工况下的使用寿命。这方面，洛阳轴承研究所已进行了研发工作，并取得初步成果。