３密封分析

密封件作為變槳軸承密封的關(guān)鍵，不僅能夠在－40～50℃溫度下繼續(xù)保持穩(wěn)定的密封性能，還可有效防止輻射以及氧化氣體進(jìn)入，使得軸承內(nèi)部空間得到有效隔離，其密封效果主要影響因素有：

1)密封件自身的承壓能力;

2)軸承內(nèi)外圈的偏移量。

密封件自身的承壓能力由密封件的尺寸和形狀決定，雙唇式密封結(jié)構(gòu)相對(duì)于單唇式具有更好的密封性能，已知變槳軸承溝道內(nèi)潤(rùn)滑脂的油壓約為0．2MPa，雙唇式密封件完全可以滿足其承載要求。

雙唇式密封件的內(nèi)唇外唇具有較好的密封性能當(dāng)軸承內(nèi)外圈的偏移量增加，超過(guò)密封件內(nèi)外唇的允許范圍時(shí)，密封件的過(guò)盈量則會(huì)減小，甚至出現(xiàn)開(kāi)口現(xiàn)象，此時(shí)，隨著密封件承壓能力的急速下降，油脂便會(huì)突破內(nèi)唇的限制，并從唇口處溢出。

實(shí)驗(yàn)

1風(fēng)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

考慮到排油油路對(duì)潤(rùn)滑脂流通的影響，針對(duì)存在嚴(yán)重漏油現(xiàn)象的變槳軸承做如下對(duì)比試驗(yàn)

試驗(yàn)1

1)選擇5臺(tái)(每臺(tái)3套)變槳軸承均存在嚴(yán)重漏油現(xiàn)象的風(fēng)機(jī)，將各軸承依次進(jìn)行編號(hào);

2)將各軸承溢出的油脂擦拭干凈，并用膠木棒逐個(gè)按壓密封件，確保密封件已壓實(shí);

3)依次注入1kg潤(rùn)滑脂，查看各軸承的漏油情況。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，各軸承依然出現(xiàn)嚴(yán)重漏油現(xiàn)象，而且集油瓶中未有潤(rùn)滑脂溢出。

試驗(yàn)2

1) 將溢出的潤(rùn)滑脂再次擦拭干凈，并用膠木棒依次按壓密封件，確保密封件已壓實(shí);

2) 拆除各軸承的集油瓶，并逐個(gè)注入潤(rùn)滑脂，查看各軸承的漏油情況試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，15套軸承中共有3套出現(xiàn)密封件和排油孔同時(shí)溢油，其余12套軸承的密封件不再漏油，而是從排油孔中溢出。

通過(guò)上述對(duì)比試驗(yàn)可知，排油油路不暢嚴(yán)重影響潤(rùn)滑脂的流通，盡管排油孔和集油瓶管路孔徑已滿足理論設(shè)計(jì)要求，考慮到老化的潤(rùn)滑脂堆積以及密封件的磨損等問(wèn)題，排油孔和集油瓶管路的孔徑以及長(zhǎng)度仍需調(diào)整，以滿足潤(rùn)滑脂的流通要求。

2靜載試驗(yàn)

由于風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況難以控制，以及變槳軸承拆卸和密封件更換的難度較大，故在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行靜載以及動(dòng)載試驗(yàn)。

靜載試驗(yàn)

1)選用2套2MW變槳軸承裝配至試驗(yàn)臺(tái)(圖6)，初始注脂量均為4kg，空載轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)軸承(由于試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)自重，實(shí)為輕載，M700kNm，徑向載荷Fr200kN，軸向載荷Fa=0)，轉(zhuǎn)速為1．6r/min

2)連續(xù)運(yùn)行7d，每天每套軸承分別注脂約0.5kg，在距注脂孔約180°位置裝集油瓶，觀察軸承密封件和集油瓶的溢脂情況試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，2套軸承的密封效果良好，排油油路暢通，油脂均從集油瓶中溢出，密封件無(wú)油脂溢出。

動(dòng)載試驗(yàn)

1)靜載試驗(yàn)后，分別施加4000，6000kNm扭矩進(jìn)行動(dòng)載試驗(yàn)，每個(gè)階段連續(xù)運(yùn)行5d;

2)將千分表表座置于軸承外圈，表針指向軸承內(nèi)圈，加載完成后，查看軸承內(nèi)外圈相對(duì)偏移量;

3)每天每套軸承注脂0．5kg，觀察軸承密封件和集油瓶的溢脂情況試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施加4000kNm扭矩后，表針顯示2套軸承內(nèi)外圈相對(duì)偏移量分別為0．9，1．0mm，集油瓶和密封件均有油脂溢出;施加6000kNm扭矩后，表針顯示2套軸承內(nèi)外圈相對(duì)偏移量分別為1．5，1．6mm，密封件溢出大量油脂，集油瓶不再有油脂溢出。

通過(guò)靜載和動(dòng)載試驗(yàn)可知，軸承排油油路暢通，雙唇式密封件在靜載情況下密封效果良好;動(dòng)載情況下，隨著載荷的加大，軸承內(nèi)外圈相對(duì)偏移量也會(huì)相應(yīng)增加，密封件內(nèi)唇的過(guò)盈量對(duì)應(yīng)減小，以至于造成油脂從唇口處溢出。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)變槳軸承漏油問(wèn)題進(jìn)行理論分析，并結(jié)合試驗(yàn)，得出漏油原因?yàn)?

1)潤(rùn)滑脂填充量過(guò)多過(guò)多的潤(rùn)滑脂不僅會(huì)影響軸承的正常運(yùn)行，還會(huì)導(dǎo)致軸承漏油一般情況下，密封軸承應(yīng)控制潤(rùn)滑脂的填充量，最多不超過(guò)內(nèi)部空間的50%。

2)排油油路不暢應(yīng)盡量增大排油孔和集油瓶管路孔徑或減小集油瓶管路長(zhǎng)度，并且在空間布局允許的情況下，避免管路折彎，采取直管形式連接集油瓶。

3)密封件不具備補(bǔ)償軸承內(nèi)外圈偏移量的能力變槳軸承在極限載荷情況下，內(nèi)外圈偏移量超過(guò)2mm，傳統(tǒng)雙唇式密封件無(wú)法滿足其密封要求為此，要提高軸承加工精度完善軸承制造工藝，減少軸承內(nèi)外圈的偏移量，并提高軸承內(nèi)外圈加載情況下抵抗偏移的能力;改進(jìn)密封件結(jié)構(gòu)，以減小軸承內(nèi)外圈偏移對(duì)密封件的影響，或使密封件具備補(bǔ)償2mm及以上偏移量的能力。