假設:主軸安裝軸承位置尺寸為D=Φ600+0.1mm;主軸承內徑d=Φ600-0.1mm,主軸承外徑D1=Φ780-0.2mm,主軸承游隙數值△軸承=0.3 mm,主軸承材料線膨脹系數a=11×10-6/℃;加熱時實測環境溫度t=20℃。
根據上述步驟,計算如下:
(1) 主軸承游隙數值△ 軸承=0.3mm;
(2)主軸承與主軸實際配合公差△T=d-D=-0.2mm;
(3)主軸承與主軸安裝所需最小間隙L=(0.001~0.0015)×d=0.6~0.9;此處取L=0.6mm;
(4)計算主軸承內圈需要的膨脹量△L= L-△T=0.6-(-0.2)=0.8mm;
(5)計算主軸承內圈加熱的最終溫度T1=△L÷(a*d)+t=0.8÷(11×10-6*600)+20=141℃, 由于T1需小于120℃,此處取T1=118℃;
(6) 計算主軸承內圈每次允許加熱的升高溫度T2 = △軸承÷(a*d)=0.3÷(11×10-6*600)=45.5℃,繼而確定每次實際加熱升高溫度T3= T2 - 15=30℃;
(7)監控主軸承內圈溫度,采用階梯式加熱:
由于(T1-t)/T3=92/30=3.1, 所以需加熱4 次。先選擇加熱溫度50℃,加熱至設定溫度后開始保溫,測量內外圈溫度,直到內外圈溫度差在5℃以內時,再次啟動加熱設備加熱至80℃,加熱至溫度后再次保溫,直到內外圈溫度在5℃以內時,再次啟動加熱設備加熱至110℃,加熱至設定溫度后開始保溫,測量內外圈溫度,直到內外圈溫度差在5℃以內時,再次啟動加熱設備加熱至118℃。
(8)加熱完成后開始裝配。
6.結語
在風電機組主軸軸承裝配過程中,有多種多樣的加熱方法,具體要結合各家工藝裝備的實際情況,關鍵是不能影響軸承的特性。本文介紹的一種主軸軸承階梯式加熱方法供同行參考。
文 李澤民 張春雨 北車風電有限公司
參考文獻:
[1]GB/T19568-2004 風力發電機組
安裝和裝配規范
收稿日期:2014 年10 月8 日
作者簡介:
李澤民,機電一體化專業畢業,工程師。現任職于北車風電有限公司,從事風力發電機組配件技術發展及質量控制等工作。
張春雨,機械制造專業畢業,工程師。現任職于北車風電有限公司,從事風力發電機組配件技術發展及質量控制等工作。