編譯：洛陽(yáng)LYC軸承有限公司技術(shù)中心 侯俊
通過(guò)設(shè)計(jì)和制造獨(dú)特的密封系統(tǒng)來(lái)保護(hù)風(fēng)力渦輪機(jī)軸承，可以限度地提高關(guān)鍵系統(tǒng)和部件的性能和壽命。目前這些密封件基本上都是通用的現(xiàn)成產(chǎn)品，主要用于一般工業(yè)用途。使用這些密封件的結(jié)果往往是導(dǎo)致主軸損壞，油脂過(guò)早泄漏，進(jìn)而導(dǎo)致不及時(shí)的維護(hù)和油脂清理。根據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)和制造獨(dú)特的密封系統(tǒng)，應(yīng)以化性能和可靠性為目標(biāo)。定制密封系統(tǒng)防止了現(xiàn)有設(shè)備上昂貴的泄漏。這樣做的結(jié)果是，無(wú)論是損失的機(jī)會(huì)成本，還是頻繁的或計(jì)劃外的維護(hù)，都可以節(jié)省數(shù)千美元。
應(yīng)用于風(fēng)電軸承
風(fēng)力渦輪機(jī)中使用的密封件通常是現(xiàn)成的商品零件，或金屬迷宮式密封件。而絕大多數(shù)風(fēng)電軸承制造商正在尋求延長(zhǎng)密封圈壽命，因此風(fēng)電軸承用密封件需要超越傳統(tǒng)的彈性體，轉(zhuǎn)而選擇低摩擦材料，如聚氨酯和聚四氟乙烯。目前有一些早期生產(chǎn)的聚四氟乙烷制的長(zhǎng)壽命密封圈，在運(yùn)行14年后可以達(dá)到無(wú)泄漏。
不像密封圈的密封圈
目前，一種用于風(fēng)電主軸承的新型密封圈開(kāi)發(fā)面市，其設(shè)計(jì)方式是它有一個(gè)螺旋形的唇緣，當(dāng)密封件隨軸承座旋轉(zhuǎn)或主軸逆著密封件旋轉(zhuǎn)時(shí)，該螺旋形起到螺旋鉆的作用，就像泵一樣，不斷地將潤(rùn)滑脂推回軸承。隨著風(fēng)電行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，該行業(yè)的零部件也在不斷增大，這意味著需要保護(hù)更大的零部件。隨著新風(fēng)力渦輪機(jī)尺寸的增長(zhǎng)，我們看到軸承越來(lái)越大，這意味著偏轉(zhuǎn)越來(lái)越大、間隙越來(lái)越大。這伴隨著一系列與潤(rùn)滑性和添加劑技術(shù)相關(guān)的問(wèn)題，我們需要從密封設(shè)計(jì)和材料的角度考慮這些問(wèn)題。這是制造技術(shù)和流體兼容性研究持續(xù)增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。
專(zhuān)注于解決問(wèn)題
隨著風(fēng)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷增長(zhǎng)之外，渦輪機(jī)也在更新?lián)Q代，通過(guò)改良設(shè)備、零件等方式，以提高功率輸出。與此同時(shí)，有機(jī)會(huì)安裝更高質(zhì)量的密封件并更換傳統(tǒng)的單唇式密封件。或者可根據(jù)風(fēng)力渦輪機(jī)制造商、軸承制造商的實(shí)際情況能夠創(chuàng)建定制的密封解決方案，適用于原本沒(méi)有設(shè)計(jì)密封件的現(xiàn)有金屬制品。從而為渦輪機(jī)軸承制造商公司提供一定的可靠性，改良現(xiàn)有的密封件，而不必增加現(xiàn)有金屬制品或設(shè)計(jì)的調(diào)整成本。”
下圖為目前生產(chǎn)加工的幾種新型密封圈類(lèi)型：
展望未來(lái)
隨著風(fēng)力渦輪機(jī)容量和部件尺寸的不斷增加，潤(rùn)滑要求也將不斷改變，因此對(duì)于主軸承密封性能要求也會(huì)更加嚴(yán)苛。根據(jù)調(diào)查研究表明，絕大多數(shù)渦輪機(jī)軸承制造商都有改用主軸承潤(rùn)滑油的意愿愿望，這一直是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，其原因就是能夠讓軸承可以在更極端的環(huán)境中運(yùn)行。
對(duì)于系統(tǒng)密封件領(lǐng)域，這是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)，如：直徑大于5米的無(wú)端密封件。此外，在與新潤(rùn)滑油脂的適配性上還需不斷的進(jìn)行優(yōu)化和提升。
（編譯自《wind systems》）
本文刊登于中國(guó)軸協(xié)會(huì)刊《軸承工業(yè)》2022年第12期“技術(shù)前沿”欄目。
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