風電軸承油孔用緊定螺釘結構改進

應佳楠

（洛陽 LYC 軸承有限公司，河南 洛陽 471039）

1 概述

風電軸承作為風機的核心部件常在腐蝕、風沙、潮濕和低溫環境下工作，其多采取噴鋅防腐處理的方式提高軸承的防腐性能[1]。目前，為防止防腐過程軸承內部被污染，行業內防腐處理前多采用緊定螺釘對油孔密封，防腐處理后更換新的緊定螺釘[2]。

現用緊定螺釘結構如圖1 所示，緊定螺釘與油孔通過螺紋連接，為實現密封效果，緊定螺釘中間位置開設有安裝 O 形圈的密封槽[3-4]。因 O形圈完全旋入油孔內部被切斷以及噴鋅過程中 O形圈受高溫老化形成碎沫殘留在油孔內部，清理非常困難，影響集油瓶的安裝，油孔內殘留 O 形圈碎沫圖片如圖2 所示。

圖1 現用緊定螺釘結構

圖2 油孔內殘留O 形圈碎沫

此外，因現用 O 形圈密封效果不好，油孔易出現滲油。

2 新型油孔緊定螺釘結構設計

2.1 結構改進

針對上述問題，對緊定螺釘做了如下改進：

1） 緊定螺釘改為由圓柱體部分和螺桿兩部分組成，且圓柱體部分的直徑大于螺桿直徑。

2）緊定螺釘的圓柱體部分與螺桿連接部位開設密封槽，密封槽的深度大于螺桿上的螺紋深度，密封圈安裝在密封槽內。

3）緊定螺釘的圓柱體部分端部開設內六角槽，通過內六角扳手安裝緊定螺釘。

4）選擇橫截面呈楔形密封圈，用于與油孔孔口的倒角抵接，且密封圈靠近緊定螺釘圓柱體部分一端的直徑大于遠離螺釘圓柱體部分一端的直徑，且密封圈的直徑大于螺桿直徑。

改進后緊定螺釘結構如圖3 所示。

圖3 改進后緊定螺釘結構

2.2 設計及加工注意事項

2.2.1 密封及密封槽設計注意事項

密封槽深度需大于螺桿上的螺紋深度，以保證密封圈對螺紋間隙的密封。密封圈優選楔形密封圈，相較于橫截面是圓形的密封圈，楔形密封圈與油孔孔口倒角接觸面積更大，密封效果更強[5]。

2.2.2 安裝注意事項

安裝中楔形密封圈不允許裝反，若裝反存在密封圈被切斷、防護能力降低的風險。

2.3 優缺點

2.3.1 改進后緊定螺釘優點

2.3.1.1 防護、密封功能

新結構緊定螺釘采用楔形密封圈與油孔孔口的倒角抵接，使密封圈與油孔孔口的倒角貼合更加緊密，便于加強緊定螺釘在風電軸承油孔處的密封效果。

2.3.1.2 防碎沫能力

新結構緊定螺釘密封槽設計在圓柱體內截面與螺桿外截面相接觸部位，非螺桿中間位置，且新結構緊定螺釘圓柱體部分直徑大于密封圈直徑，能夠保證密封圈不會受高溫老化，減少了密封圈碎沫的可能性，使用周期更長。

2.3.1.3 采購成本

因新結構緊定螺釘圓柱體部分的保護作用，軸承防腐處理后緊定螺釘不需更換，采購成本節約近 50%。

2.3.2 改進后的不足

緊定螺釘改進后單個緊定螺釘制造成本有所增加，但防腐處理后緊定螺釘不需更換且其采購成本遠低于清理、返修成本，故采用新結構緊定螺釘所增加的成本可以接受。

3 使用結果

采用新結構緊定螺釘的風電軸承F D-133.45.3395.03 防腐、裝機后均未發現異常現象，滿足該類軸承的使用要求。