風力發電機組偏航系統滑動軸承技術應用案例
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風力發電機組偏航系統滑動軸承技術應用案例風力發電是國家大力發展的清潔能源方向，風力發電使用的滾動軸承至今甚至在今後一段較長時間內無法國產，受到國外供應商的強力制約，使用滑動軸承代替滾動軸承對行業發展來說具有戰略價值。
一、背景
風力發電是國家大力發展的清潔能源方向，風力發電使用的滾動軸承至今甚至在今後一段較長時間內無法國產，受到國外供應商的強力制約，使用滑動軸承代替滾動軸承對行業發展來說具有戰略價值。
作為一種新的高比壓、在液壓油[1]和潤滑脂條件下摩擦係數穩定、磨耗小、無振動和噪聲的風力發電機組偏航系統專用的滑動墊，因市場針對性強，研發周期長，成本高，國內外研究較少。
二、應用案例
1．項目概述
從2016年至今，我們為金風科技、遠景能源、運達風電等國內的主機廠家在東北、華北北部和西北「三北」地區、南方低風速等地區裝機量已超5000台，偏航制動器裝機超5萬件。
2．生產能力
滑動墊的生產能力達20萬片/年，制動器的生產能力達2萬件/年。
3．關鍵實施步驟
運用複合材料理論，複合材料改性與工藝的有效結合與協同效應，通過納米複合技術、界面調控技術、形態調控技術、拉伸流變分散混煉技術、精密成型技術，研製出了具備超低磨損因子、高強高模、無噪減震、耐油、耐酸鹼、耐鹽霧、耐濕熱、耐高寒等優異性能，適合陸上/海上全域風電系統的先進自潤滑摩擦材料。該種具有高比壓特性的滑動墊通過公司自研的1:1風力發電機組偏航仿真測試平台實驗驗證：在分別塗抹液壓油和潤滑脂條件下該新型滑動墊與傳統滑動墊相比新型滑動墊具有摩擦係數穩定、磨耗小、振動位移小和整體噪聲值低的明顯優勢。通過結構技術創新，自研的制動器兼併制動與滑動軸承功能。
4．主要功能與創新點
通過納米複合、界面調控、形態調控、拉伸流變分散混煉、精密成型等技術研製出的風力發電機組滑動軸承偏航系統專用的滑動墊在3%形變條件下抗壓不小於200MPa。
在1:1的風力發電機組偏航仿真測試平台上測試塗抹液壓油和潤滑脂條件下該新型滑動墊相比傳統滑動墊，摩擦係數波動小於20%、磨耗是傳統的1/2、振動位移小於20μm和整體噪聲值不超90dB。
5．主要效益
1）制動器經濟效益：
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2）社會效益：
為滑動偏航系統滑動墊提供了新的解決方案。
為企業創新及進步提供了有力支持。
進一步促進了企業發展，提高了市場占有率。
帶動就業：該項目直接帶動15-20人就業，間接帶動運輸、包裝等相關聯產業100餘人實現就業，帶動能力極強。
三、技術要點
1）通過納米複合技術、界面調控技術、形態調控技術、拉伸流變分散混煉技術、精密成型技術等工藝製備路線，經過大量的抗壓測試對比，獲得風力發電機組滑動軸承偏航系統專用的滑動墊在3%形變條件下抗壓不小於200MPa。
2）通過機械結構創新和數據[2]採集系統集合，研製了1:1的風力發電機組偏航仿真測試平台。
3）通過偏航仿真測試平台驗證滑動墊在塗抹液壓油和潤滑脂條件下摩擦係數、磨耗、振動和噪聲的變化情況。
四、應用前景
1．行業前景
2016-2020年我國風電累計裝機持續增長，截至2020年底，全國風電累計裝機2.81億千瓦，同比增長33.8%，在新增裝機方面，風電年度新增裝機7167萬千瓦，同比上漲178.4%。在裝機規模持續擴大的同時，我國可再生能源利用水平也在不斷提高。2020年，全國風電行業均實現了棄風量、棄風率的持續下降，加快推動我國能源行業高質量發展。2020年我國棄風電量達166.1億千瓦時，風電利用率96.5%，同比提升0.5個百分點。大部分棄風限電地區的形勢進一步好轉，表明我國風電等可再生能源開發技術得到進一步發展。
滑動墊作為風機偏航系統中的零部件具有不可替代性，且一颱風機上需要滑動墊10片甚至更多，特別在大MW風力發電機組上的數量會達到20片數量。此外，滑動墊作為易耗件，目前市場上的滑動墊的壽命周期在3-5年，因此市場容量巨大。
參考文獻
- ↑ 液壓油是什麼？如何保養？，搜狐，2021-08-30
- ↑ 數據的來源以及數據是什麼？，搜狐，2021-07-26