一种用于风机驱动链的主轴承油脂更换方法与流程

本发明涉及风力发电机驱动链系统技术领域，特别涉及一种用于风机驱动链的主轴承油脂更换方法。

背景技术：

在风力发电机组中，驱动链主轴起到支承轮毂及叶片并传递扭矩及转速的作用。主轴承作为主轴的支撑、旋转部件，其性能的好坏不仅决定了驱动链传递效率，也决定了驱动链的运维成本。在驱动链结构形式中，较为常见是两点式及三点式支撑。在两点支撑式结构中，通过双主轴承对主轴进行支撑，而在三点支撑结构中，通过单主轴承对主轴进行支撑。无论是两点支撑还是三点支撑，均是主轴承内圈与主轴过盈配合，外圈与轴承座间隙或过渡配合，主轴承置于轴承座腔体内，两侧通过轴承端盖封闭。风机运行时，通过润滑系统将润滑脂通过前轴承端盖注脂孔，或轴承座注脂孔，将润滑脂注入轴承座腔体内。

对于目前的润滑系统而言，受环境温度、润滑脂粘度、运行温度、排脂孔的具体结构、位置的影响，新润滑脂从轴承座的注脂孔注入后，仅有部分老旧油脂从轴承座排脂孔排出。随着主轴的运行，轴承磨损的加剧，进一步导致了轴承座内润滑脂中金属元素增多。如果老旧油脂长期不能排出，必然导致油脂老化、板结、主轴承高温等故障，进而导致驱动链下塔、主轴承更换，产生较大的经济损失。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于风机驱动链的主轴承油脂更换方法，通过对轴承座腔体内的老旧主轴承油脂的更换，解决现有技术中老旧油脂长期不能排出导致油脂老化、板结、影响主轴承寿命等问题。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于风机驱动链的主轴承油脂更换方法，包括：

步骤s1，在主轴保持静止状态下，拆卸轴承座靠近齿轮箱侧的第一端盖，并使所述第一端盖与轴承座端面保持有清理油脂的空间；

步骤s2，清理所述轴承座的齿轮箱侧腔体内的油脂，使用废弃油脂收集容器进行油脂收集，清理完成后称重记录；

步骤s3，向所述轴承座的齿轮箱侧腔体内加注若干重量新油脂，保证齿轮箱侧轴承滚子及内外圈滚道充满油脂，再重新将所述第一端盖装配到所述轴承座上；

步骤s4，在盘车状态下，向所述轴承座腔体内加注若干重量新油脂，经由所述第一端盖的排脂孔排出油脂，使用废弃油脂收集容器进行油脂收集，直至新油脂加完且不再有油脂排出时停止盘车并称重记录；

步骤s5，将所述第一端盖的排脂孔封闭，再次在盘车状态下，向所述轴承座腔体内加注若干重量新油脂；待新旧油脂混合均匀后，将所述第一端盖的排脂孔打开，经由所述第一端盖的排脂孔排出油脂，使用废弃油脂收集容器进行油脂收集，直至新油脂加完且不再有油脂排出时停止盘车并称重记录；

步骤s6，重复执行步骤s5，直至排出油脂不再为变色油脂，且保证总注脂量与总出脂量相差不超过一预设值。

进一步的，所述的用于风机驱动链的主轴承油脂更换方法包括步骤s7，观测所述轴承座滚道内的油脂颜色，若整圈滚道内的油脂颜色均为正常颜色，则确认完成油脂替换。

进一步的，在步骤s5中，在将所述第一端盖的排脂孔打开之后，再次在盘车状态下，向所述轴承座腔体内加注若干重量新油脂，经由所述第一端盖的排脂孔排出油脂；

或者，待新旧油脂混合均匀后，控制主轴承满负荷运行待油脂温度升高粘度降低后，再将所述第一端盖的排脂孔打开，经由所述第一端盖的排脂孔排出油脂。

进一步的，步骤s1～s6适用于在主轴承磨损中后期进行主轴承油脂更换。

进一步的，在主轴承磨损前期，所述主轴承油脂更换方法包括：

采用与主轴承润滑脂兼容的清洗油，对所述轴承座腔体进行多次清洗后，封闭所述第一端盖的排脂孔，向所述轴承座腔体中加注主轴承自身运转所需的油脂量，完成油脂替换。

进一步的，采用注脂泵或喷枪加注新油脂。

进一步的，所述风机驱动链包括单轴承三点式支撑驱动链、双轴承两点式支撑驱动链。

进一步的，对于单轴承三点式支撑驱动链，通过轴承座注脂管向所述轴承座腔体内加注新油脂；对于双轴承两点式支撑驱动链，从轴承端盖处注脂管向所述轴承座腔体内加注新油脂。

进一步的，对于双轴承两点式支撑驱动链，采用油路分配器，分别通过多路油路对前轴承座腔体和后轴承座腔体加注新油脂，或者，同时通过多路油路对前轴承座腔体和后轴承座腔体加注新油脂。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

先清理轴承座靠近齿轮箱侧腔体内的旧油脂，并对齿轮箱侧腔体注入新油脂，接着在盘车状态下向轴承座腔体内注入新油脂，将远离齿轮箱侧腔体内的新旧油脂进行混合，同时通过注入的新油脂，冲洗掉远离齿轮箱侧腔体内的大部分新旧混合油脂，然后再次在盘车状态下注入新油脂，使新旧油脂混合均匀再排出，此后再经过多次注入新油脂、混合均匀后排出，最终使得排出的油脂不再变色，则旧油脂清洗完成。整个过程中需要对排出的旧油脂进行称重，以保证总注脂量与总出脂量相差不大。由此，本发明通过注脂、排脂的方法对主轴承油脂进行更换，可最大限度的减少轴承油膜的破损，有效改善主轴承的润滑环境，进而提高主轴承的运行寿命，降低运维成本，为企业带来可观的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明一实施例提供的用于风机驱动链的主轴承油脂更换方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的双轴承两点式支撑驱动链的结构示意图；

图3为前轴承座前端盖注脂示意图；

图4为前轴承座后端盖排脂示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的方案作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

本发明实施例提供的一种用于风机驱动链的主轴承油脂更换方法可以适用于单轴承三点式支撑驱动链，双轴承两点式支撑驱动链，如图1所示，包括如下步骤：

步骤s1，在主轴保持静止状态下，拆卸轴承座靠近齿轮箱侧的第一端盖，并使所述第一端盖与轴承座端面保持有清理油脂的空间；

步骤s2，清理所述轴承座的齿轮箱侧腔体内的油脂，使用废弃油脂收集容器进行油脂收集，清理完成后称重记录；

步骤s3，向所述轴承座的齿轮箱侧腔体内加注若干重量新油脂，保证齿轮箱侧轴承滚子及内外圈滚道充满油脂，再重新将所述第一端盖装配到所述轴承座上；

步骤s4，在盘车状态下，向所述轴承座腔体内加注若干重量新油脂，经由所述第一端盖的排脂孔排出油脂，使用废弃油脂收集容器进行油脂收集，直至新油脂加完且不再有油脂排出时停止盘车并称重记录；

步骤s5，将所述第一端盖的排脂孔封闭，再次在盘车状态下，向所述轴承座腔体内加注若干重量新油脂；待新旧油脂混合均匀后，将所述第一端盖的排脂孔打开，经由所述第一端盖的排脂孔排出油脂，使用废弃油脂收集容器进行油脂收集，直至新油脂加完且不再有油脂排出时停止盘车并称重记录；

步骤s6，重复执行步骤s5，直至总注脂量与总出脂量相差不超过一预设值，且排出油脂不再为变色油脂。

图2～4示出了双轴承两点式支撑驱动链结构，以下以双轴承两点式支撑驱动链对本发明进行介绍，本领域技术人员应当理解，本发明对于单轴承三点式支撑驱动链同样适用，主轴承形式包括但不限于srb主轴承、trb主轴承。

在步骤s1中，可以通过风轮锁4将风轮锁定盘1锁死，从而使主轴5保持静止状态。然后，使用力矩扳手拆卸前轴承座2的后端盖螺栓，螺栓拆卸完成后，通过手拉葫芦悬吊并轴向移动该后端盖，使后端盖与轴承座端面保持有足够清理油脂的空间，移动过程中避免密封圈唇口及后端盖与主轴金属表面磕碰。本领域技术人员应当理解，此处的后端盖即为前述提及的“第一端盖”，即在对前轴承座2进行油脂更换时，所述第一端盖即为前轴承座2的后端盖，而在对后轴承座3进行油脂更换时，所述第一端盖是后轴承座3的后端盖。本发明中，可以对前轴承座2和后轴承座3同时进行油脂更换，也可以先后进行。本实施例仅以对前轴承座为例进行说明，对后轴承座3进行油脂更换的原理和操作与此相同，不做赘述。

在步骤s2中，由于仅拆掉前轴承座2的一侧端盖，因此仅能对前轴承座2的一侧腔体(即齿轮箱侧腔体)进行油脂清理，在清理过程中，可使用废弃油脂收集容器收集废弃油脂，在清理完成后对容器内的废弃油脂进行称重记录，称重的目的是为了后续计算总出脂量，需要保证总注脂量与总出脂量大致相等。

在步骤s3，油脂清理完成后，向前轴承座2的齿轮箱侧腔体内加注若干重量新油脂，保证齿轮箱侧轴承滚子及内外圈滚道充满油脂。注入新油脂的重量可以以轴承座内空腔体积为注脂依据，例如为20kg，也可以与步骤2称重的废弃油脂量相同。然后重新将后端盖装配到前轴承座2上，还将废弃油脂收集容器连接后端盖排脂管，排脂管与排脂孔连接。具体的，在加注新油脂时可采用注脂泵或喷枪。

至此，仅完成了前轴承座2腔体内一半旧油脂的更换，对于远离齿轮箱侧的腔体内还充满了旧油脂，因此后续步骤用于对另一半旧油脂进行清洗。

在步骤s4中，解锁风轮锁4，启动盘车电机，使主轴处于盘车状态(即低速运转状态)。盘车是通过盘车电机带动主轴旋转，通过旋转主轴带动主轴承转动。由于油脂粘度较高，通过盘车可将注入的新油脂更加均匀地导向油脂的空腔及新旧油脂的混合，同时由于转动过程中，由于轴承内部转动摩擦生热，导致油脂温度升高，由于油脂粘度与温度成反比关系，运行温度越高，粘度越低，更利于油脂从轴承座腔体内排出。

在盘车状态下，向前轴承座2腔体内加注若干重量新油脂，例如35kg，在注油过程中，由于处于盘车状态，新油脂冲洗旧油脂，新旧油脂混合后会通过后端盖的排脂孔(即3点排脂孔9、6点排脂孔11、9点排脂孔10)排出油脂。排出油脂也通过废弃油脂收集容器进行收集，若干重量新油脂加完后，等待旧油脂不再排出，则再次称重废弃油脂收集容器内油脂重量。本步骤中，对于双轴承两点式支撑驱动链，可从轴承端盖处注脂管向所述前轴承座2腔体内加注新油脂，例如，如图3所示，采用注脂泵连接一油路分配器，分为三路油路，分别连接前端盖的三个注脂孔(即0点注脂孔6、3点注脂孔8、9点注脂孔7，从三个位置同时加注新油脂；对于单轴承三点式支撑驱动链，可通过轴承座注脂管向所述轴承座腔体内加注新油脂，在此不做赘述。进一步的，对于两点式双轴承驱动链，可采用油路分配器，分别通过多路油路对前轴承座2腔体和后轴承座3腔体加注新油脂，或者，同时通过多路油路对前轴承座2腔体和后轴承座3腔体加注新油脂，例如，采用油路分配器分为六路油路，其中三路连接前轴承座2前端盖的0点、3点、9点注脂孔(即注脂孔6、8、7)三个位置，另外三路连接后轴承座3后端盖的0点、3点、9点注脂孔三个位置，当仅对前轴承座2腔体注油时，将连接后轴承座3后端盖的三路油路封堵，当仅对后轴承座3腔体注油时，将连接前轴承座2前端盖的三路油路封堵，当同时注油时，则全不封堵。

至此，通过步骤s4进行了第一次注脂、排脂，可清洗掉前轴承座2腔体内大部分旧油脂，因此，仍需后续步骤进行进一步清洗。

在步骤s5中，首先将后端盖的3点、6点、9点排脂孔(即3点排脂孔9、6点排脂孔11、9点排脂孔10)封闭，再次在盘车状态下，向前轴承座2腔体内加注若干重量新油脂，例如35kg，由于后端盖的3点、6点、9点排脂孔是封堵的，所以在盘车状态下新旧油脂会均匀混合。待新旧油脂混合均匀后，将后端盖的3点、6点、9点排脂孔打开，使油脂能通过后端盖的3点、6点、9点排脂孔排出。一种实现方式是，在后端盖的3点、6点、9点排脂孔打开后，再次在盘车状态下，向前轴承座2腔体内加注若干重量新油脂，经由后端盖的3点、6点、9点排脂孔排出油脂，即如步骤s4那样。另一种实现方式是，待新旧油脂混合均匀后，控制主轴承满负荷运行待油脂温度升高粘度降低后，再将后端盖的3点、6点、9点排脂孔打开，经由后端盖的3点、6点、9点排脂孔排出油脂。

至此，通过步骤s5进行了第二次注脂、排脂，进一步更换前轴承座2腔体内的油脂。

在步骤s6中，可首先观察排出油脂的颜色是否是变色油脂，若旧油脂已完全排干净，则排出的油脂颜色应为纯色(例如黄色)，否则需要进一步清洗，重复执行步骤s5进行进一步清洗，多次换油直至排出油脂不再为变色油脂。此外，还需保证总注脂量与总出脂量相差不超过预设值(例如5％)。

进一步的，本发明的方法还可以包括步骤s7，观测前轴承座2滚道内的油脂颜色，若整圈滚道内的油脂颜色均为正常颜色，则确认完成油脂替换，以此对更换结果进行进一步确认。具体的，在步骤s6之后，将内窥镜置于前轴承座2前端盖的0点位置6、后端盖的0点位置12，观测此时滚道内油脂颜色，取出内窥镜，通过盘车电机旋转主轴承，利用内窥镜观测此时滚道内油脂颜色，需确保整圈腔体内油脂颜色为正常颜色后，确认完成油脂更换。

进一步的，可以理解的是，由于主轴承为重要的传动部件，在传动过程中不可避免的发生磨损，按油脂中fe元素500-3000ppm进行分类，磨损可分为前期、中期、后期。本发明图1所示的方法步骤适用于主轴承磨损较为严重的中后期，即适用于轴承座内外圈滚道面及滚子已能见到明显的剥离及裂纹等现象，油脂已发生明显变色，油脂中fe元素含量已明显超过企业标准时所采用的油脂替换方案。由于处于中后期磨损的主轴承，轴承座内部结构已发生较大面积的损伤，轴承本体的润滑已经较差，通过多次注脂、排脂的换油方式，能够最大限度的减少轴承油膜的破损，改善主轴承润滑条件，延长使用寿命。

在主轴承磨损前期，可通过清洗加换油方式实现油脂更换，具体实现方式如下：采用与主轴承润滑脂兼容的清洗油，对前轴承座2腔体进行多次清洗后，封闭后端盖的排脂孔(即3点排脂孔9、6点排脂孔11、9点排脂孔10)，向所述前轴承座2腔体中加注主轴承自身运转所需的油脂量，完成油脂替换。例如，机组正常运行3-5年后，通过内窥镜观测主轴承无明显磨损，油脂中fe元素含量在500ppm范围以内，仅仅由于机组运行时间较长造成的零部件磨损，此时通过清洗加换油的方式，虽然短时间内会破坏轴承的油膜状态，但由于轴承结构良好，不会造成轴承损伤，同时又改善了主轴承的润滑条件，进而延长主轴承使用寿命。

综上所述，本发明提供的用于风机驱动链的主轴承油脂更换方法，先清理轴承座靠近齿轮箱侧腔体内的旧油脂，并对齿轮箱侧腔体注入新油脂，接着在盘车状态下向轴承座腔体内注入新油脂，将远离齿轮箱侧腔体内的新旧油脂进行混合，同时通过注入的新油脂，冲洗掉远离齿轮箱侧腔体内的大部分新旧混合油脂，然后再次在盘车状态下注入新油脂，使新旧油脂混合均匀再排出，此后再经过多次注入新油脂、混合均匀后排出，最终使得排出的油脂不再变色，则旧油脂清洗完成。整个过程中需要对排出的旧油脂进行称重，以保证总注脂量与总出脂量相差不大。由此，本发明通过注脂、排脂的方法对主轴承油脂进行更换，可最大限度的减少轴承油膜的破损，有效改善主轴承的润滑环境，进而提高主轴承的运行寿命，降低运维成本，为企业带来可观的经济效益。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。