风电机组变桨轴承漏油

针对风场中变桨轴承的漏油现象，通过漏油试验，对变桨轴承的漏油问题进行深入分析，结果证明，影响变桨轴承漏油的主要因素是填充量过多排油油路不畅以及密封件不具备补偿轴承内、外圈偏移量的能力。

随着风电产业的迅猛发展，风电机组正朝着低风速高功率的方向发展，在功率提升的同时，风机对各子系统均提出了更高的要求偏航变桨轴承作为风电机组的核心零部件，长期以来大多依赖国外进口，近年来国内大批优秀的轴承厂家在风电领域开始崭露头角，已具备兆瓦级风电轴承的设计研发制造以及测试能力。

变桨轴承作为变桨系统的关键，直接影响整个变桨动作的连贯性稳定性以及精准度国内外厂家均逐年加大对变桨轴承设计研发的投入力度，然而轴承的漏油问题始终没有得到很好解决，漏油现象依然频繁出现考虑到润滑脂对轴承润滑的重要性以及变桨轴承高昂的拆卸成本，故对变桨轴承漏油问题进行分析。

变桨轴承

变桨轴承作为连接轮毂与叶片的枢纽，主要选用双排四点接触球轴承，结构如图1所示，其承载能力强回转阻力小使用寿命长，对安装基座的要求不高，广泛运用于兆瓦级风电机组。考虑到风机所处环境较为恶劣，变桨轴承多选用双唇式丁腈橡胶密封件(图2)，其不仅低温性能好扯断强力大耐磨性能强，而且内唇可防止油脂溢出，外唇可抵挡异物侵入，密封座可起到定位作用。润滑剂常采用复合锂基润滑剂，其老化后为白色水状，不会对球造成严重影响，而且润滑效果良好。

漏油现象

通过对国内各大风场进行调研，发现运转多年的风电机组不同程度的存在密封圈润滑脂溢出的现象根据漏油程度的不同，将其划分为2种类型:

1)轻微漏油集油瓶和密封圈处均有润滑脂溢出，集油瓶收集到绝大部分润滑脂，密封圈处仅有少许润滑脂溢出(图3)

2)严重漏油集油瓶未收集到或仅收集到少许润滑脂，而密封圈处有大量润滑脂溢出(图4)

考虑到变桨轴承出厂前已注入空腔体积60%～90%的油脂，后期维护保养又会注入新的油脂，轴承密封旋转会增大内部油压，再加上旋转过程中油温的升高以及油脂本身的侵润性，密封件可能会有少许油脂渗出，因此轻微漏油属于正常现象密封件自身具有一定的承压和密封能力，是轴承内部和外界的有力屏障，如果发生严重漏油，说明整个润滑脂的流通可能存在异常，需进行深入详细的研讨。

理论分析

通过手动或自动的方式将润滑脂从注油孔注入到变桨轴承沟道内，后续维修保养时，随着新油脂的注入，沟道内的旧油脂便会从排油孔中排出，由集油瓶回收整个润滑脂的流通主要受油脂容量润滑油路以及轴承密封3个因素影响。

１填充量分析

为防止变桨轴承因缺少润滑脂而造成金属表面干摩擦，均会注入一定量的润滑脂润滑脂填充量直接影响轴承的运行状态，油脂填充量过多时，不仅会提高轴承的温升，还会增大其摩擦转矩，而且当填充量超过理论最大容脂量的2/3时，轴承会有漏脂的风险，考虑到变桨轴承所承受的载荷普遍较大，漏脂现象将会更加严重。

２油路分析

润滑脂的油路可分为进油油路工作油路以及排油油路，涵盖注油孔沟道排油孔以及集油瓶管路由于存在严重漏油现象的变桨轴承均表现为集油瓶未收集到或仅收集到少许润滑脂，因此将研究重点放在排油油路方面，即排油孔和集油瓶管路对润滑脂流通的影响以某风场2MW机组变桨轴承为例，已知排油孔尺寸为M14mm×1．5mm×20mm，内径为9．8mm，集油瓶管路内径为6．5mm，集油瓶管路与集油瓶存在一个直角弯，因此整个排油油路(图5)不仅包括摩擦阻力，还包括2个收缩的局部阻力以及一个折弯的局部阻力图5中，l1为轴承外圈注油孔长度;l2为集中润滑管接头通径长度;d1，d2分别为2段管路的直径。