【技术】风电机组主轴轴承阶梯式加热方法解析

　　假设：主轴安装轴承位置尺寸为D=Φ600+0.1mm；主轴承内径d=Φ600-0.1mm，主轴承外径D1=Φ780-0.2mm，主轴承游隙数值△轴承=0.3 mm，主轴承材料线膨胀系数a=11×10-6/℃；加热时实测环境温度t=20℃。
　　根据上述步骤，计算如下：
　　（1） 主轴承游隙数值△ 轴承=0.3mm；
　　（2）主轴承与主轴实际配合公差△T=d－D=-0.2mm；
　　（3）主轴承与主轴安装所需最小间隙L=（0.001～0.0015）×d=0.6～0.9；此处取L=0.6mm；
　　（4）计算主轴承内圈需要的膨胀量△L= L-△T=0.6－(－0.2)=0.8mm；
　　（5）计算主轴承内圈加热的最终温度T1=△L÷（a*d）+t=0.8÷（11×10-6*600）+20=141℃， 由于T1需小于120℃，此处取T1=118℃；
　　（6） 计算主轴承内圈每次允许加热的升高温度T2 = △轴承÷（a*d）=0.3÷（11×10-6*600）=45.5℃，继而确定每次实际加热升高温度T3= T2 － 15=30℃；
　　（7）监控主轴承内圈温度，采用阶梯式加热：
　　由于（T1-t）/T3=92/30=3.1, 所以需加热4 次。先选择加热温度50℃，加热至设定温度后开始保温，测量内外圈温度，直到内外圈温度差在5℃以内时，再次启动加热设备加热至80℃，加热至温度后再次保温，直到内外圈温度在5℃以内时，再次启动加热设备加热至110℃，加热至设定温度后开始保温，测量内外圈温度，直到内外圈温度差在5℃以内时，再次启动加热设备加热至118℃。
　　（8）加热完成后开始装配。
　　6.结语
　　在风电机组主轴轴承装配过程中，有多种多样的加热方法，具体要结合各家工艺装备的实际情况，关键是不能影响轴承的特性。本文介绍的一种主轴轴承阶梯式加热方法供同行参考。
文 李泽民　张春雨　北车风电有限公司
参考文献：
　　[1]GB/T19568-2004 风力发电机组
安装和装配规范
　　收稿日期：2014 年10 月8 日
作者简介：
　　李泽民，机电一体化专业毕业，工程师。现任职于北车风电有限公司，从事风力发电机组配件技术发展及质量控制等工作。
　　张春雨，机械制造专业毕业，工程师。现任职于北车风电有限公司，从事风力发电机组配件技术发展及质量控制等工作。