风力发电机的轴承故障

从风场的实际生产情况看，目前发电机轴承的故障率非常高，而轴承失效的表现主要有2种形式。

1． 电腐蚀导致轴承失效；

2． 保持架碎裂导致的轴承失效。

一． 电腐蚀

电腐蚀的产生原因：

发电机在运行时，沿轴线会产生感应电压，轴电压产生的原因是由于电机内部磁通量分布不均匀。轴电流的存在，将导致轴承滚道和滚动体的损坏及润滑剂的老化，从而引起发电机轴承的过早失效。

预防电腐蚀的措施：

一个比较经济的解决方案就是在电机设计阶段就使用绝缘轴承。这将大大降低设备的维护费用，并能提高机器的利用率，这些都意味着会为客户带来巨大价值

九星绝缘轴承分为：

内圈绝缘轴承、外圈绝缘轴承和陶瓷滚动体轴承。内/外圈绝缘轴承相对陶瓷滚动体轴承，具有更佳的性价比，得到更广泛的应用。

内/外圈绝缘轴承，是在轴承的内圈/外圈喷涂一定厚度的绝缘层。是采用等离子喷涂工艺，首先在两个电极间产生电弧， 这种电弧使得导入的惰性气体离子化。产生的等离子气流用来传送氧化铝粉末。这种粉末随即被热熔化并以高速喷涂在轴承的内圈或外圈上，最后涂层还需要经过一道密封工艺。

二． 保持架故障

从风场的实际情况看，发电机轴承保持架是大部分轴承失效的根源，特别是冲压钢保持。

三． 风力发电机轴承的检查与更换，建议如下：

1. 轴承的运行工况特点：交变载荷+冲击载荷

风电机组用轴承，其运行工况相对比较特殊，是交变工况，而不是稳态工况，承受的是交变载荷与冲击载荷。

交变工况对轴承寿命的影响：降低轴承的疲劳寿命

由于轴承运行的交变工况，对轴承的疲劳寿命会产生较大的影响，可能导致轴承的实际使用寿命远低于其理论计算寿命。

2. 电机维修时的轴承更换建议；

1> 检测轴承是否需要更换

如果发电机轴承存在异常的振动和温升时，应加强设备的监视。

对发电机轴承进行拆卸后，需要对轴承做相关检测，包括：探伤、工作面的磨损情况、轴向/径向跳动、保持架变形情况等。发现异常即需更换轴承。

但这些检测只能判断轴承状态的表象，无法检测材料特别是工作面的机械性能。而轴承在经过交变载荷/冲击载荷后，轴承的疲劳寿命会显著降低。

2> 选择黄铜保持架的轴承

由于轴承承受交变/冲击载荷，对轴承的保持架的性能提出了更高的要求。机加工黄铜保持架比冲压钢保持架，由于其材料特性，能更好的适应交变/冲击载荷。很多轴承的失效，都是首先由于保持架碎裂而导致的。建议选择黄铜保持架的轴承。

3> 选择绝缘能力更强的绝缘轴承

由于电机轴电流的存在，电机需要做好绝缘措施，以保护轴承。

九星电绝缘轴承是在其工作面等离子喷涂绝缘层来实现绝缘，其绝缘性能根据绝缘涂层的厚度来分等级的，常见的有100um（对应1000VDC）和200mu（对应3000VDC）建议选择200mu（对应击穿电压3000VDC）的绝缘轴承。

案例解答：

1. 问：内圈绝缘轴承和外圈绝缘轴承，可以互换使用吗？

答：绝缘轴承主要是截断轴电流，所以在设计时，对于外圈绝缘轴承，轴承座的凸肩或隔套的直径，不可小于轴承规定的挡肩尺寸Damin，使的爬电距离过小；对于内圈绝缘轴承，轴肩或隔套的直径，不能大于挡肩尺寸Damax，主要是保证爬电距离，在符合爬电距离的情况下可以互换。

2. 问：会不会因为外圈的微动而破坏绝缘轴承的绝缘涂层？

答：绝缘涂层是采用等离子喷涂在打磨粗糙的轴承表面，喷涂完成后，涂层还经过最后的一道密封工艺。在实际使用过程中，外圈微动不会导致绝缘层的脱落。但运输过程或安装过程的强力冲击可能会导致绝缘层的破损或脱落。