风电轴承油孔用紧定螺钉结构改进

应佳楠

（洛阳 LYC 轴承有限公司，河南 洛阳 471039）

1 概述

风电轴承作为风机的核心部件常在腐蚀、风沙、潮湿和低温环境下工作，其多采取喷锌防腐处理的方式提高轴承的防腐性能[1]。目前，为防止防腐过程轴承内部被污染，行业内防腐处理前多采用紧定螺钉对油孔密封，防腐处理后更换新的紧定螺钉[2]。

现用紧定螺钉结构如图1 所示，紧定螺钉与油孔通过螺纹连接，为实现密封效果，紧定螺钉中间位置开设有安装 O 形圈的密封槽[3-4]。因 O形圈完全旋入油孔内部被切断以及喷锌过程中 O形圈受高温老化形成碎沫残留在油孔内部，清理非常困难，影响集油瓶的安装，油孔内残留 O 形圈碎沫图片如图2 所示。

图1 现用紧定螺钉结构

图2 油孔内残留O 形圈碎沫

此外，因现用 O 形圈密封效果不好，油孔易出现渗油。

2 新型油孔紧定螺钉结构设计

2.1 结构改进

针对上述问题，对紧定螺钉做了如下改进：

1） 紧定螺钉改为由圆柱体部分和螺杆两部分组成，且圆柱体部分的直径大于螺杆直径。

2）紧定螺钉的圆柱体部分与螺杆连接部位开设密封槽，密封槽的深度大于螺杆上的螺纹深度，密封圈安装在密封槽内。

3）紧定螺钉的圆柱体部分端部开设内六角槽，通过内六角扳手安装紧定螺钉。

4）选择横截面呈楔形密封圈，用于与油孔孔口的倒角抵接，且密封圈靠近紧定螺钉圆柱体部分一端的直径大于远离螺钉圆柱体部分一端的直径，且密封圈的直径大于螺杆直径。

改进后紧定螺钉结构如图3 所示。

图3 改进后紧定螺钉结构

2.2 设计及加工注意事项

2.2.1 密封及密封槽设计注意事项

密封槽深度需大于螺杆上的螺纹深度，以保证密封圈对螺纹间隙的密封。密封圈优选楔形密封圈，相较于横截面是圆形的密封圈，楔形密封圈与油孔孔口倒角接触面积更大，密封效果更强[5]。

2.2.2 安装注意事项

安装中楔形密封圈不允许装反，若装反存在密封圈被切断、防护能力降低的风险。

2.3 优缺点

2.3.1 改进后紧定螺钉优点

2.3.1.1 防护、密封功能

新结构紧定螺钉采用楔形密封圈与油孔孔口的倒角抵接，使密封圈与油孔孔口的倒角贴合更加紧密，便于加强紧定螺钉在风电轴承油孔处的密封效果。

2.3.1.2 防碎沫能力

新结构紧定螺钉密封槽设计在圆柱体内截面与螺杆外截面相接触部位，非螺杆中间位置，且新结构紧定螺钉圆柱体部分直径大于密封圈直径，能够保证密封圈不会受高温老化，减少了密封圈碎沫的可能性，使用周期更长。

2.3.1.3 采购成本

因新结构紧定螺钉圆柱体部分的保护作用，轴承防腐处理后紧定螺钉不需更换，采购成本节约近 50%。

2.3.2 改进后的不足

紧定螺钉改进后单个紧定螺钉制造成本有所增加，但防腐处理后紧定螺钉不需更换且其采购成本远低于清理、返修成本，故采用新结构紧定螺钉所增加的成本可以接受。

3 使用结果

采用新结构紧定螺钉的风电轴承F D-133.45.3395.03 防腐、装机后均未发现异常现象，满足该类轴承的使用要求。