劉玉保

國(guó)華(寧夏)新能源有限公司 寧夏 銀川 750000

一、簡(jiǎn)介

南京高速齒輪制造有限公司(簡(jiǎn)稱：南高齒)作為全球領(lǐng)先的風(fēng)電傳動(dòng)設(shè)備制造商之一，在國(guó)際市場(chǎng)上與全球頂級(jí)的主機(jī)廠商均有深入的業(yè)務(wù)合作。同時(shí)南高齒緊跟國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，先后自主研發(fā)了為多種機(jī)型風(fēng)電機(jī)組配套的風(fēng)電齒輪箱。

寧夏青山風(fēng)電場(chǎng)采用46臺(tái)2.2MW雙饋型變槳變頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，機(jī)組配置有南高齒制造的FD2350Y一級(jí)行星兩級(jí)平行軸結(jié)構(gòu)的齒輪箱。高速級(jí)因?yàn)檗D(zhuǎn)矩相對(duì)小、轉(zhuǎn)速高等特點(diǎn)，長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行，出現(xiàn)故障的情況比較多。

二、故障及拆解情況

2020年07月20日，青山風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)展45#機(jī)組年度定檢工作，當(dāng)拆下聯(lián)軸器防護(hù)罩準(zhǔn)備發(fā)電機(jī)對(duì)中時(shí)，發(fā)現(xiàn)高速制動(dòng)盤變色?？堪l(fā)電機(jī)側(cè)摩擦片已磨光僅剩下底板、摩擦片兩端的擋塊被磨掉3mm(見(jiàn)圖1)、制動(dòng)盤圓周的表面出現(xiàn)火焰藍(lán)。當(dāng)投退液壓剎車時(shí)，發(fā)現(xiàn)高速軸有前后移動(dòng)現(xiàn)象。

圖1

由此判定齒輪箱高速軸整體發(fā)生后竄，經(jīng)測(cè)量后竄距離大約5mm。隨后對(duì)齒輪箱高速軸做進(jìn)一步拆解，發(fā)現(xiàn)齒輪箱高速軸QJ軸承左半內(nèi)圈(遠(yuǎn)離電機(jī)端)與定距環(huán)接觸面磨損，軸承內(nèi)孔、對(duì)應(yīng)軸徑位置均有磨損痕跡，說(shuō)明QJ軸承跑內(nèi)圈造成磨損(見(jiàn)圖2)。

南高齒FD2350Y型主齒輪箱高速軸驅(qū)動(dòng)端采用SKF 2230EC/L2B+QJ330軸承，QJ330軸承外圈開(kāi)鍵槽通過(guò)壓板及端蓋預(yù)緊，內(nèi)圈通過(guò)鎖緊螺母(見(jiàn)圖3)。這種固定方式對(duì)鎖緊螺母緊固要求高，若緊固力不足，內(nèi)圈間隙增大，容易軸向竄動(dòng)。緊固力過(guò)大，會(huì)影響軸承潤(rùn)滑。

圖2

圖3

三、故障原因及措施

此次高速軸后竄從運(yùn)行工況、高速軸軸徑配合尺寸、發(fā)電機(jī)對(duì)中等方面分析，各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求。通過(guò)對(duì)此次故障的反推以及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，QJ330軸承鎖緊母裝配過(guò)程中未預(yù)緊到位是造成高速軸后竄的原因。

故障發(fā)生后，一是整體更換了齒輪箱高速軸；二是按照廠家給定的工藝校驗(yàn)鎖緊螺母力矩；三是安裝在線軸系竄動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置接入主控實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免因軸系后竄、制動(dòng)盤發(fā)熱造成更大的損失。