風力發(fā)電機,是利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn),再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)目前的風車技術,大約是每秒三公尺的微風速度(微風的程度),便可以開始發(fā)電。風力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,因為風力發(fā)電沒有燃料問題,也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。由于目前風力發(fā)電的覆蓋面非常廣,因此發(fā)電機軸損壞的概率也較大。常見問題有軸承位磨損、端蓋軸承室磨損,線圈老化等。問題一旦發(fā)生如不及時解決,不僅軸承壽命、線圈保護套等受到影響,更重的是對發(fā)電量造成重大影響。
下面我們來結(jié)合一個案例來重點介紹發(fā)電機軸承位、端蓋磨損的原因分析和更加可靠、及時的解決方案。
磨損原因通常有以下幾個方面:
1、設備受安裝、檢修、潤滑等不規(guī)范、不及時、不到位等原因造成設備快損磨損;
2、受震動,壓力、沖擊等力的影響,造成配合部件的沖擊磨損;由于金屬材質(zhì)強度較高,退讓性較差,長期運行必然造成間隙的不斷增大,因此磨損、裂紋、斷裂等現(xiàn)象就有可能發(fā)生;
3、制造質(zhì)量不高,熱處理達不到要求等造成磨損,嚴重時軸頭折斷。
傳統(tǒng)解決方法是直接更換新機,或者返廠以后采用電焊后機加工、鑲嵌軸套、噴涂、打麻點、報廢等,這些方法雖在一定程度上應對了生產(chǎn)的需要,但都無法從根本上解決問題,而且對安全連續(xù)生產(chǎn)還埋下了隱患,如高溫變形、裂紋等。
冷焊工藝是電機軸承位,端蓋等磨損部位修復的一個非常好的修復方案。
冷焊技術的工作原理: 輸入220V電壓,經(jīng)變壓、整流、慮波R-L-C系統(tǒng),在輸出端形成高電流(3000A)、低電壓(3V),使得在虛擬回路的基材與補材之間產(chǎn)生巨大電阻值,產(chǎn)生高熱(1800~2200℃),完成熔化焊點所需熱能的一次智能輸出。因端子輸出的作用時間極短,使得95%的熱量用于熔化工件微區(qū),剩余5%的熱量在ms極時間內(nèi)導散,所以微區(qū)以外保持冷態(tài),無熱變形,是常溫焊補。
冷焊的特點:
1、基體與補材之間為冶金結(jié)合,結(jié)合牢固、致密;
2、常溫焊補,基體不發(fā)熱,不產(chǎn)生熱變形,不出現(xiàn)裂紋,無退火軟化、無硬點現(xiàn)象,無應力 集中現(xiàn)象;
3、修復后可進行各種機械加工及噴砂處理等,不影響機械加工性能;
4、可現(xiàn)場不解體修復,因焊后修整量小,手工研磨即可達到使用要求。
下面是一個80米高塔上,功率2兆瓦,轉(zhuǎn)速2500轉(zhuǎn)的發(fā)電機軸承位磨損案例:
軸的直徑是150mm,磨損量約直徑1mm,因磨損量較大不易拆卸故在塔上采用冷焊工藝現(xiàn)場修復。
修復過程分析:
首先,對表面進行清洗除油去銹處理。焊補底層至關重要,根據(jù)缺損量選擇底層材質(zhì)。
其次,軸承位磨損有偏磨現(xiàn)像,要隨形焊補,尺寸不同的位置,焊補量相應的增加或減少。為保證后期研磨精度,焊補過程中坑洼或突起的部位要填平或打磨掉,使表層焊補平整;
再次,手工研磨,沿軸面做弧面研磨,根據(jù)側(cè)邊基準保證修復后為同心整圓,并保持原有的垂直度,使修復完成后的軸線在同一平面。根據(jù)軸承的尺寸要求,修復后的公差控制在雙邊0.02mm,并保證光潔度。
結(jié)語:發(fā)電機軸修復后軸的硬度與基準位置相吻合,全部在HRC40以上,修補部位硬度高,耐磨性好,發(fā)電機軸沒有受到任何因焊補帶來的影響。我中心致力于電機軸承檔維修近十年,電機軸承位磨損從幾十千瓦,到450千瓦、750千瓦、900千瓦、1兆瓦、2兆瓦各種規(guī)格的,我們都有相當成熟的維修經(jīng)驗。工作人員上塔操作,也完全符合發(fā)電單位的規(guī)章要求。
上述發(fā)電機軸現(xiàn)場修補僅用了三天時間,既節(jié)省了時間和成本,也降低了因拆裝而產(chǎn)生的配合上的隱患。節(jié)省了因更機產(chǎn)生的吊裝、運輸、人工等費用。因此冷焊技術是發(fā)電機軸軸承檔磨損修復非常好的解決方案。