塑料轴承在风力发电齿轮箱中的应用

随着世界经济的快速发展，能源紧张和环境问题凸显，很多国家加大了对环保新能源的开发利用力度，风能作为一种能源储量丰富和具有广阔市场前景的绿色新能源，越来越受到世界的重视。通过对滑动轴承和滚动轴承的特点分析，将滑动轴承运用到风力发电齿轮箱中，通过风电齿轮箱安装滑动轴承后对实际运行数据统计，说明在风电齿轮箱中运用滑动轴承有非常大的优势。

1、什么是风力发电齿轮箱

风力发电机组由叶片、增速齿轮箱、风叶控制系统、刹车系统、发电机、塔架等组成。其中增速齿轮箱作为其传动系统起到动力传输的作用，使叶片的转速通过增速齿轮箱增速，使其转速达到发电机的额定转速

以供发电机能正常发电。因此增速齿轮箱设计及制造相当关键。同时风力发电机组增速齿轮箱由于其使用条件的限制，要求体积小，重量轻，性能优良，运行可靠，故障率低。

2、风力发电齿轮箱工作原理

根据机组的总体布置要求，有时将与风轮轮毂直接相连的传动轴（俗称大轴）与齿轮箱合为一体，也有将大轴与齿轮箱分别布置，其间利用胀紧套装置或联轴节连接的结构。为了增加机组的制动能力，常常在齿轮箱的输入端或输出端设置刹车装置，配合叶尖制动（定桨距风轮）或变桨距制动装置共同对机组传动系统进行联合制动。

1、认识滑动轴承

滑动轴承，在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力。但起动摩擦阻力较大。轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。滑动轴承应用场合一般在高速轻载工况条件下。

（1）非金属滑动轴承

非金属滑动轴承主要以塑料轴承为主，塑料轴承一般都是采用性能比较好的工程塑料制成；比较专业的厂家一般均具有工程塑料自润滑改性技术，通过纤维、特种润滑剂、玻璃珠等等对工程塑料进行自润滑增强改性使之达到一定的性能，然后再用改性塑料通过注塑加工成自润滑的塑料轴承。

（2）金属滑动轴承

金属滑动轴承在二十一世纪初使用最多的就是三层复合轴承，这种轴承一般都是以碳钢板为基板，通过烧结技术在钢板上先烧结一层球形铜粉，然后再在铜粉层上烧结一层约0.03mm的PTFE润滑剂；其中中间一层球形铜粉主要作用就是增强钢板与PTFE之间的结合强度，当然在工作时还起到一定的承载和润滑作用。

滚动轴承存在着使用寿命有限、体积大的缺点，所以不能更好地满足风电齿轮箱的要求，而滑动轴承具有以下特点：

1）只要润滑充分，滑动轴承的寿命可以达到无限寿命。

2）径向滑动轴承径向尺寸小，能够减小轴承所占的空间。

3）由于滑动轴承与轴之间为润滑油膜，能承受冲击和振动载荷，因此，运转平稳，噪音低。

4）相对滚动轴承来讲，产品成本低，制造周期短。

5）结构简单，装拆方便。

2、风电增速齿轮箱选择滑动轴承原因

风电增速齿轮箱选择轴承要求

（1）很低的转速转变为满足发电机所需的转速。