[發(fā)明專利]軸承脂潤滑風(fēng)電錐-雙擺偏航減速器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210490596.9
• 申請日: 2012-11-17
• 公開（公告）號: CN102979889A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳小杰
• 申請（專利權(quán)）人: 吳小杰
• 主分類號: F16H57/04
• 分類號: F16H57/04;F16H57/029;F03D11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及風(fēng)電齒輪箱技術(shù)領(lǐng)域，一種軸承脂潤滑風(fēng)電錐-雙擺偏航減速器，其新穎性在于箱體內(nèi)滾動軸承用軸承脂潤滑、擺線輪嚙合副用齒輪油強(qiáng)制潤滑。

【背景技術(shù)】

齒輪箱是風(fēng)電機(jī)組三大核心技術(shù)之一。國內(nèi)有大公司高管宣稱生產(chǎn)的風(fēng)電齒輪箱達(dá)到衛(wèi)星級水平，保證20年正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但《風(fēng)電齒輪箱的發(fā)展及技術(shù)分析》(機(jī)械傳動2008.06)指出：國產(chǎn)齒輪箱都運(yùn)行不足3年而停機(jī)大修。

本發(fā)明是背景技術(shù)《風(fēng)力發(fā)電雙擺線偏航減速器》(ZL201010174446.8)的創(chuàng)新。

(一)國內(nèi)風(fēng)電機(jī)組中的齒輪箱包括背景技術(shù)的問題是停機(jī)故障率高：

《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱潤滑油選擇指南》指出：“國內(nèi)風(fēng)電機(jī)組80％的停機(jī)故障是因?yàn)辇X輪箱問題，齒輪箱出現(xiàn)故障概率分別為：軸承81％，齒輪14％…”

軸承故障率高的原因是什麼？①現(xiàn)代加工中心完全能保證軸承孔的加工精度，因此可排除機(jī)加工因素；②設(shè)計(jì)者慣于選用比計(jì)算值高一個等級軸承，因此可排除軸承負(fù)荷小于設(shè)計(jì)因素；③齒輪箱裝配工大多是經(jīng)驗(yàn)豐富的高級技師，因此可排除齒輪箱裝配質(zhì)量因素。

(二)“潤滑不良是引起軸承早期破壞的主要原因”(劉澤九《滾動軸承應(yīng)用手冊》891頁)

“…軸承早期失效往往不是材質(zhì)引起的疲勞破壞，而是污染物進(jìn)入軸承內(nèi)部后潤滑脂質(zhì)逐漸變壞，在滾動接觸面上產(chǎn)生壓痕所致。”(《密封深溝球軸承的密封技術(shù)》軸承2009.05)

向心球軸承接觸應(yīng)力σjmax＝5000MPa(р.д.別捷爾曼的《滾動軸承手冊》134頁)為齒輪副σjmax＝1450MPa的3-4倍，因此軸承潤滑脂(油)的清潔度應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于齒輪的潤滑油。

(1)《風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱的輸入端》(201110062373.8)明確指出：現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳或偏航齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的鐵屑和雜質(zhì)隨潤滑油進(jìn)入軸承中，直接影響齒輪箱使用壽命，...；

(2)朱孝錄《齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》94頁：在動力齒輪傳動中，輪齒表面由于滑動磨損、腐蝕、過熱等等，因而出現(xiàn)齒面損耗是不可避免的；

(3)上海機(jī)械學(xué)院《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》上103頁：“齒輪傳動裝備使用一段時(shí)間后拆下可發(fā)現(xiàn)輪齒表面出現(xiàn)磨損痕跡，特別在潤滑較差或潤滑油不純潔的條件下，磨損現(xiàn)象更為明顯，…磨損是由于接觸面之間有作用力和相對滑動造成的。”

(三)理論上要求軸承用脂潤滑(或不含添加劑礦物油)，齒輪用含添加劑的潤滑油：

(a)劉澤九《滾動軸承應(yīng)用手冊》893頁：“當(dāng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)或高溫下工作的軸承，在無法使用潤滑脂潤滑時(shí)或軸承鄰近的另件(如齒輪)用潤滑油潤滑時(shí)，軸承才用潤滑油潤滑。”

921頁：“…滾動軸承的潤滑一般用不含添加劑的礦物油”；

(b)朱孝錄《齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》1087頁：處于邊界潤滑狀態(tài)下的齒輪，應(yīng)使用含極壓抗磨劑(添加劑)的潤滑油。

SH/T0017-1990L-FC一等品軸承油運(yùn)動粘度為90-100；比齒輪油粘度為288-352小得多。

(四)密封軸承能防止鐵屑和雜質(zhì)隨潤滑油進(jìn)入軸承中，確保齒輪箱使用的可靠性。

選用密封軸承的理論依據(jù)如下：

①《密封深溝球軸承的密封技術(shù)》軸承2009.05：“密封軸承具有抗污染、簡化結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，在電機(jī)、航空、航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。…一些配套主機(jī)軸承早期失效往往不是材質(zhì)引起的，而是污染物進(jìn)入軸承內(nèi)部后潤滑脂質(zhì)逐漸變壞，在滾動接觸面上產(chǎn)生壓痕所致。”

②劉澤九《滾動軸承應(yīng)用手冊》593頁：“密封軸承自身密封除了具有良好密封效果外，還能在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中毋需補(bǔ)給潤滑劑而保持良好運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，減少了維修費(fèi)用。”

③卜炎《實(shí)用軸承技術(shù)手冊》95頁：“在那些結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸要求小、密封要求嚴(yán)格、維護(hù)補(bǔ)油困難，不便采用附加密封裝置的地方，可以優(yōu)先選用密封軸承。”

④埃斯曼《滾動軸承設(shè)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊》221頁：“當(dāng)結(jié)構(gòu)緊湊時(shí)，最好使用裝有兩面密封的向心球軸承。裝有兩面密封圈的向心球軸承已裝入足夠軸承整個使用期限的潤滑脂。”

朱孝錄《齒輪傳動設(shè)計(jì)手冊》1096頁：“潤滑油和齒輪一樣有它的使用壽命，油品使用壽命與使用工況和保養(yǎng)技術(shù)密切相關(guān)。…一般工業(yè)齒輪正常運(yùn)轉(zhuǎn)2500h.或6個月必須換油。”