风电轴承故障|遇到飞剪机轴承位磨损振动大的问题该如何处理

某风电场在定检过程中发现10#风机运行异响，判断轴承可能存在问题，拆开传动侧轴承端盖后，轴承已经损坏且轴承位磨损严重吊车出租，初步判断应该是电腐蚀造成的，因正值冬季用电高峰期吊车，设备返厂修复时间过长风电轴承故障，并且离线修复费用较高，企业难以承受。因此，该企业决定采用索雷碳纳米聚合物材料技术在线解决风力发电机轴承位磨损问题。

风力发电机轴承位磨损原因分析

为了保障绝缘性能，需要对绝缘轴承的绝缘情况进行绝缘测试，其中包含轴承的绝缘电阻、轴电压和轴电流。其中测定电机轴电压的目的就是了解电机轴电流的大小；测定电机轴电流的目的则是直接得到流过电机轴承电流的数值。因为轴电流的损害主要发生在机座号为280及以上的变频电源供电的电动机及普通大中型高压电机中。所以本项检查一般只对这些类型的电机在初次试制时，或对个别因使用时，发现轴电流对轴承产生严重影响的电机，再次改进设计进行的一项检查。

在电机运行中，定子与转子磁路或围绕轴相电流任何不平衡，都能产生旋转系统磁链。当轴旋转时，这些磁链能在轴两端产生电位差，这一电位差称为轴电压。轴电压能通过两端轴承在轴和机壳所形成的环路（闭合电路）中激励出循环电流，该电流称为轴电流。如下图所示。

另外，转子铁心的剩磁较多，对于绕线转子电机，若发生绕组两点及以上对转子铁心或转轴短路等，也会产生轴电压和轴电流。轴承电流的大小与电机的结构、电机的功率、驱动电压的幅度、脉冲上升时间、电缆长度等因素有关。电机的功率越大、驱动电压越高、驱动电压的上升沿越陡、电缆越短，则轴承电流越大。

为了避免轴电流对轴承的灼伤损害，应采取有效措施隔绝轴电流。对于两端利用独立轴承座的大型电机，可在轴承与电机端盖之间放置绝缘材料做成的聚乙烯四氟垫片。对于普通的轴承与机壳组装成一体的电机，则一般是在其一端（常安排在非主轴伸端）使用绝缘轴承，对于要求较高的场合，两端均安装绝缘轴承。所使用的绝缘轴承一般为外圈附加（一般为涂覆）绝缘层的办法，个别场合也会使用内、外圈均附加绝缘层的。

风力发电机轴磨损的现场修复步骤

1. 进入现场后，先测量核实尺寸是否与图纸一致，确保修复精度，经核实，尺寸与图纸一致；

2. 用汽油喷灯以及丁烷喷瓶对修复表面进行烤油，直至油污碳化；

3. 磨光机打磨修复表面，确保表面粗糙化增大粘结力；

4. 无水乙醇清洗修复表面；

5. 安装工装空试，检测结合面是否有缝隙风电轴承故障，工装安装到位后能否转动，确保工装配合无误差；

6. 拆卸工装，内表面刷索雷脱模剂备用；

7. 按比例调和索雷碳纳米聚合物材料，调和至均匀无色差为止；

8. 把调和好的涂抹在修复面上，安装工装到位；

9. 加温固化，提高材料性能并且加快材料固化时间；

10. 拆卸工装，核实修复尺寸，确认无误后装配轴承，修复完毕，共用时8小时；

11. 待企业装配联轴器后电机对中，200r/min-300r/min开机试运行，随时间逐步增加转速。

12. 七十二小时后，转速已经达到1750r/min，各参数正常。

风力发电机轴磨损现场修复案例

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