风电机组变桨轴承变形研究与有限元分析

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.2017.03.143.04

中国电力 ›› 2017, Vol. 50 ›› Issue (3): 143-146.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2017.03.143.04

风电机组变桨轴承变形研究与有限元分析

郑辉, 芮晓明, 黄浙

华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京 102206

收稿日期:2016-12-13 出版日期:2017-03-20 发布日期:2017-03-17
作者简介:郑辉（1979—）,男,河北石家庄人,博士研究生,从事风力发电技术与设备方面的研究工作。E-mail:zhenghui@ncepu.edu.cn

Deformation Research and Finite Element Analysis on Pitch Bearing of Wind Turbine

ZHENG Hui, RUI Xiaoming, HUANG Zhe

Energy Power and Mechanical Engineering School, North China Electric Power University, Beijing 102206, China

Received:2016-12-13 Online:2017-03-20 Published:2017-03-17

摘要/Abstract

摘要： 变桨轴承是风电机组的关键部件,其应力状态和变形对风电机组的安全运行有重大的影响。建立承受联合载荷作用的变桨轴承的计算模型,采用Newton-Raphson方法计算变桨轴承在外载荷作用下的变形情况,并应用ANSYS软件建立变桨轴承有限元模型,模拟轴承在联合载荷作用下的应力场和变形量。有限元分析结果验证了计算模型的准确性,可为变桨轴承结构设计提供理论依据。

关键词: 风电机组, 变桨轴承, 轴承变形, 有限元

Abstract: Pitch bearing is a key component of wind turbine. The stress state and deformation of pitch bearing has major impact on operation safety of wind power system. A calculation model of pitch bearing considering combined loads is proposed. The deformation of a typical pitch bearing is calculated by using Newton-Raphson method. The stress distribution and deformation of pitch bearing are simulated by implementation of a finite element model in ANSYS. The results show that the theoretical calculation model is correct and has enough accuracy, which provides a simple calculation method in pitch bearing structural design.

Key words: wind turbine, pitch bearing, deformation, finite element

中图分类号:

TM614
TH133

郑辉, 芮晓明, 黄浙. 风电机组变桨轴承变形研究与有限元分析[J]. 中国电力, 2017, 50(3): 143-146.

ZHENG Hui, RUI Xiaoming, HUANG Zhe. Deformation Research and Finite Element Analysis on Pitch Bearing of Wind Turbine[J]. Electric Power, 2017, 50(3): 143-146.

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参考文献

[1] 芮晓明,柳亦兵,马志勇. 风力发电机组设计[M]. 北京：机械工业出版社,2010.
RUI Xiaoming, LIU Yibing, MA Zhiyong. Wind turbine design[M]. Beijing: Machinery Industry Press, 2010.
[2] 黄浩然. 风电变桨轴承柔性支承研究与设计参数分析[D]. 北京：华北电力大学,2012.
[3] 何玉林,黄帅,苏东旭,等. 双馈式变速变桨风电机组的桨距控制[J]. 中国电力,2011,44（3）：90-95.
HE Yulin, HUANG Shuai, SU Dongxu, et al . Pitch control of doubly-fed variable-speed and variable-pitch wind turbine units[J]. Electric Power, 2011, 44(3): 90-95.
[4] ZUPAN S, PREBIL I. Carrying angel and capacity of a large single row hall bearing as a function of geometry parameter of the rolling contact and the supporting structure stiffness [J]. Mechanism and Machine Theory, 2001(36): 1087-1103.
[5] KANIA L. Modeling of rollers in calculation of slewing bearing with the use of finite elements[J]. Mechanism and Machine Theory, 2006, 41(11): 1359-1376.
[6] 尚振国,董惠敏,毛范海,等. 具有塑性变形的转盘轴承有限元分析方法[J]. 农业工程学报,2011,27（12）：52-56.
SHANG Zhenguo, DONG Huimin, MAO Fanhai, et al . Finite element analysis method of slewing bearing with plastic deformation [J]. Transactions of the CSAE, 2011, 27(12): 52-56.
[7] DAIDIE A, CHAIB Z, GHOSN A. 3D simplified finite elements analysis of load and contact angle in a slewing ball bearings [J]. Journal of Mechanical Design, 2008, 130(8):1-8.
[8] OLAVEM, SAGARTZAZU X, DAMIAN J, et al . Design of four contact-point slewing bearing with a new load distribution procedure to account for structural stiffness[J]. Journal of Mechanical Design, 2010, 132(2).
[9] LIU Hongbin, LI Jishun, XUE Yujun, et al . Study on load distribution calculating method of link slewing bearing with the elements [J]. Advanced Science Letters, 2011, 4(8): 2759-2763.
[10] 朱亮,李言,郑建明,等. 沟曲率半径系数对风电轴承承载能力的影响[J]. 华中科技大学学报（自然科学版）,2010,38（4）：98-101.
ZHU Liang, LI Yan, ZHENG Jianming, et al . Effects of groove curvature radius coeff icients on wind turbine bearing’s carrying capacity[J]. Journal of Huazhong University of Science and Technology (Natural Science Edition), 2010, 38(4): 98-101.

[1]	李丹, 秦世耀, 李少林, 贺敬. 基于混沌粒子群的双馈风电机组LVRT实测建模及暂态参数辨识[J]. 中国电力, 2024, 57(8): 75-84.
[2]	黄莉, 梁云, 黄辉, 孙晓艳, 王珊, 杨玉强. 基于代理模型的电力电缆温度场快速计算方法及其应用[J]. 中国电力, 2024, 57(5): 178-187.
[3]	董子凡, 任劼帅, 殷建刚, 陈隽, 文雅钦, 李劲彬. GIS双断口隔离开关不停电试验电场分布及击穿特性[J]. 中国电力, 2023, 56(9): 168-177.
[4]	赵晶晶, 杜明, 刘帅, 李梓博, 马闻鹤. 基于模型预测控制的双馈风电机组调频与转子转速恢复策略[J]. 中国电力, 2023, 56(6): 11-17.
[5]	李博浩, 郭昆丽, 吕家君, 蔡维正, 刘璐豪, 刘凤仪, 郝翊帆. 弱电网下改进LADRC抑制直驱风机次同步振荡研究[J]. 中国电力, 2023, 56(4): 56-67.
[6]	朱永灿, 舒新, 田毅, 谢松林, 张烨, 刘宇鹏. 微地形区OPGW地线不均匀覆冰计算模型改进方法[J]. 中国电力, 2023, 56(3): 55-63.
[7]	李标俊, 冷梅, 戴甲水, 王宁. 功率模块压接型IGBT温度循环试验热负载施加方法[J]. 中国电力, 2023, 56(2): 53-58,67.
[8]	李冰, 白云山, 赵宽, 郭聪彬, 翟永杰. 基于HSCA-YOLOv7的风电机组叶片表面缺陷检测算法[J]. 中国电力, 2023, 56(10): 43-52.
[9]	马海飞, 滕伟, 彭迪康, 柳亦兵, 靳涛. 基于DRS与改进Autogram的风电齿轮箱复合故障特征提取[J]. 中国电力, 2023, 56(10): 71-79.
[10]	王磊, 柳亦兵, 滕伟, 黄心伟, 刘剑韬. 风电机组叶片无损检测技术研究与进展[J]. 中国电力, 2023, 56(10): 80-95.
[11]	吴宇辉, 张扬帆, 高峰, 王玙, 王耀函, 杨伟新, 张鸿. 基于工作模态分析的风电机组叶片裂纹损伤在线监测研究[J]. 中国电力, 2023, 56(10): 106-114.
[12]	汤锦慧, 伍发元, 支妍力, 毛梦婷, 代小敏. 基于深度强化学习的户内变电站通风降噪优化设计[J]. 中国电力, 2023, 56(1): 96-105,118.
[13]	张天翊, 梁志坚, 朱瑞. 光伏变电站用氧化锌避雷器多物理场耦合分析[J]. 中国电力, 2022, 55(9): 79-87.
[14]	陈郑淦哲, 张斌, 范亚洲, 武云发. 基于高程风速预测的架空导线温度计算方法[J]. 中国电力, 2022, 55(6): 137-145.
[15]	王宇航, 王文玲, 周绪红, 王康, 罗崯滔. 海上风电机组格构式浮式基础结构优化及响应分析[J]. 中国电力, 2022, 55(5): 21-31.

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