风力发电机是将风能转化成机械能，再将机械能转化成电能的机电设备。风力发电机通常由风轮、变桨系统、调速装置、偏航系统、传动装置、发电机和塔架等组成。

●偏航轴承功能

　　偏航轴承用来转动塔顶机舱，其齿圈通过螺栓与塔筒法兰连接，无齿圈与机舱主机架连接，保持风机正向迎风、背离风向或者在电缆过度扭缆时解缆。

●变桨轴承功能

　　变桨轴承的作用是旋转安装在轮毂上的叶片，其外圈通过螺栓与轮毂连接，内圈与叶片连接。当风速过高或过低时，通过调整桨叶桨距改变气流对叶片攻角，从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩，使功率输出保持稳定。同时风机的起动过程也需要通过变距来获得足够的起动转距。

>>变桨和偏航轴承选型

　 　变桨和偏航轴承所处工况为低速摆动、振动冲击、微动磨损和锈蚀，工作时主要承受轴向力和倾覆力矩。研究发现，变桨和偏航轴承在受倾覆力矩时载荷分布并不完全符合余弦规律，在倾覆轴线附近出现理论接触压力为零的轻载区域，轻载区域的大小随游隙的增大而增大。为减小或消除轻载区域，滚动体为球结构的轴承可通过钢球与滚道之间轻微过盈实现负游隙，使载荷分布更为均匀。

变桨和偏航轴承常见结构及特点如下：

　　Ⅰ）单排四点接触球式轴承成本较低且综合性能较高；

　　Ⅱ）双排四点接触球式轴承有较大的力矩容量，使用寿命高，承载能力较大，回转阻力小，允许磨损量大，对安装基座要求不高但其运动精度较低；

　　Ⅲ）单排交叉滚柱式轴承精度高，动载容量较高，但对基座刚性和精度有较高要求，且滚柱与滚道在接触时易发生边缘效应，导致边缘实际应力远大于设计应力；

　　Ⅳ）三排滚柱式轴承一般具有非常高的静承载能力。

　　兆瓦级的风机变桨轴承通常选用双排四点接触球轴承；偏航轴承主要选用单排四点接触球轴承或双排四点接触球轴承，也有少量采用交叉滚柱轴承。

　　选型若有疑惑，请咨询钜隆晟业技术工程师。

>>变桨和偏航轴承设计要点

　　Ⅰ）轴承滚道设计时采用合理的沟曲率半径系数及初始接触角，有利于提高轴承的抗微动磨损能力，减缓沟道微动磨损损伤。

　　Ⅱ）轴承装配时预加适中的滚道过盈量，以减小或消除轴承工作时轻载区域，使载荷分布更为均匀，减小运转摩擦力矩。

　　Ⅲ）轴承套圈合理的调质芯部硬度、滚道表面硬度及有效硬化层深度，可防止滚道表面产生裂纹及压陷，具有更高的抗压溃能力。

　　Ⅳ）轴承密封采用双唇特殊结构，可阻止油脂泄漏和水及腐蚀性气体的侵入，并能应对轴承套圈因载荷而变形以及轴承内部油脂压力过大的作用。密封材料抗紫外线，经久耐用。

　　Ⅴ）润滑脂具有低温下的低扭矩性、耐负荷性，抗磨损性、防锈性以及长寿命。

　　Ⅵ）轴承表面进行热喷锌加防腐层，增加抗腐蚀能力。

>>变桨和偏航轴承校核

选型时应对轴承套圈接触疲劳强度，静强度及联接螺栓强度，齿轮疲劳强度及弯曲强度进行校核。