第四节
风力发电机齿轮箱与齿轮箱轴承应用技术

风力发电机是新能源领域十分重要的一部分。传统的风力发电机一般在主轴系统中都会使用增速齿轮箱结构。增速齿轮箱的作用是提升风力发电机风叶传递的转速，将能量传递给发电机，从而通过发电机实现发电的功能。因此，增速齿轮箱对于传统风力发电机而言至关重要。除此以外，传统风力发电机还会在变桨偏航系统中使用齿轮箱。

在各种风力发电机中，除了带增速齿轮箱的传统机型以外，还有一类通过永磁电机实现的无齿轮箱风力发电机结构。这种风力发电机充分发挥永磁电机的特性，可以在低速下实现发电的功能，从而省去了主轴系统中的增速齿轮箱结构，但是这类风力发电机依然需要使用变桨偏航系统，因此也需要使用变桨偏航齿轮箱。

将具有增速齿轮箱的传统风力发电机和永磁无齿轮箱风力发电机结合的中间产品就是半无齿风力发电机。这种风力发电机在主轴系统上依然使用增速齿轮箱，同时使用变桨偏航系统。

综上所述，目前的风力发电机主流设计中都会有齿轮箱的应用，作为齿轮箱关键零部件的轴承也成为关注的焦点。据不完全统计，有19%的风力发电机故障与轴承有关。

与普通的工业齿轮箱相同，风力发电机齿轮箱也沿着几乎类似的路线进行设计，同时齿轮箱的整个生命周期中轴承也相伴相随。从技术应用方法上讲，齿轮箱轴承的应用技术在风力发电机领域与其他齿轮箱领域具有相同的使用路径。

所不同的是，风力发电机齿轮箱相比于其他类型的齿轮箱而言具有其自身的特点。

首先，风力发电机齿轮箱总体结构技术路线具有一定的相类性。大致结构的相似会使轴承在应用领域出现一些共性，因此可以将风力发电机中齿轮箱轴承应用技术相对独立地提出来进行了解。

其次，风力发电机本身的应用工况比较严苛，工作温度差异大、工况稳定性差、工作平台摆动，操作空间小，安装拆卸困难，维护不方便，同时维护成本较高。因此，风力发电机对齿轮箱以及齿轮箱轴承设计的可靠性要求相对也较高。如何在设计阶段开始就考虑到这些可靠性因子，又不至于出现过度选型的情况，是考验风力发电机工程师的一个难题。同时对于轴承而言，正确的选型，兼顾可靠性与成本的考量就需要对齿轮箱轴承应用技术的熟练掌握。

另一个角度，可以把风力发电机齿轮箱作为普通齿轮箱的一个特殊设计场景进行考虑。这个场景具有非常大的使用量，同时又具有相对类似的特殊性，因此研究其齿轮箱轴承应用技术对行业具有较高的参考价值和借鉴意义。在风力发电机齿轮箱的整体设计过程中，轴承依然面临选型、设计校核、布置、装配、润滑设计、状态监测及失效分析等环节。在相应的环节中，同样使用齿轮箱轴承应用技术的相关技术知识加以解决。 nIDRWdvHBsOSmBFDjQOMvnsLr16kMcz3CPjoGxwBXi+nVVEp9Mk9vNaKpOEH7ak/