随着风力发电机市场的蓬勃发展，对可靠、耐用而且低维护的可再生能源正日趋成为发电总量的一个重要组成部分。随着风力发电机等发电系统的建设技术日臻完善，更大规模的电力开发也迅速发展。目前运行的风力发电机设备功率最大到5兆瓦。由于政府立法已针对二氧化碳减排定下了严格的目标CONTROL ENGINEERING China版权所有，风电装机容量和单机功率将进一步增加。3兆瓦发电机位于90米的高空CONTROL ENGINEERING China版权所有，大型轴承系统就装配在发电机的核心部位。SKF建立测试台正是为了支持对新轴承设计和先进计算工具的验证（图1和图2）。

　　图1：测试台。通过使用大量液压缸CONTROL ENGINEERING China版权所有，可以加载不同的轴承负荷。

　　德国是最热衷于使用这种可再生能源的国家之一，在海上和陆地都有风电场，因此是建立此测试台的理想场所。装机功率与日俱增要求风力发电机内的轴承也相应增大。最常用的SKF主轴轴承是一种外径近2.4米的特殊双列圆锥滚子轴承（图2和图3）。它是批量生产风力发电机采用的最大的主轴轴承。迄今为止，SKF已为一个客户生产了约1,500个此类轴承。

　　图2：将一个新测试轴承安装到测试台上。

　　图3：大型双列圆锥滚子轴承（外径近2.4米）的示意图。

　　这些捕获风能的风机通常位

于偏远地区，要维护它们并不容易。因此对设备中风机和轴承的可靠性提出了更高要求。尽管SKF在使用先进制造技术、高端设计和计算工具开发轴承方面有着悠久而成功的历史，但是SKF开发工程师仍需回答风电客户的一个基本问题：“你们的计算是否得到验证？” 经过对测试策略进行深入评估后，SKF决定开发一个测试台，让工程师能够对这些巨型轴承进行研究。
　　位于德国施韦因富特的SKF测试中心负责对这个测试台进行设计、建造和运行。选址时一项关键考虑是接近制造大型轴承的工厂，并接近该部门的产品开发工程师和经验丰富的员工。
　　测试台的开发工作包括在设定时间内对预期及可达成目标进行持续审核。测试台如期在18个月内竣工，而设计和建造工作包括：
　　·定义测试及测量参数
　　·开发测试台设计
　　·寻找合适的测试台零件供应商
　　·负载条件下对测试台零件和轴承的高级计算
　　现在大型双列圆锥滚子轴承可以在靠近工厂处进行测试，而不必在最终的应用场合，这样也就不存在能否接近风电设施以及运行条件不同所带来的问题。轴承的测试速度可高达每分钟60转，相当于实际应用场合速度的3倍以上。测试台可以密切监测各种润滑剂、润滑剂分布（图4）以及润滑状态等，而轴承负荷可增加到轴承负载能力的两倍。另外，测试台还对摩擦性能、弹性变形（图5）、温度和其它参数进行评估。

　　图4：可以通过一些加油点监测润滑剂分布及润滑状况。

　　SKF的设计和制造工程师们深信，测试台为大型轴承的设计开拓了新机遇—— 事实上，对于测试台最初的一些评论，由于在内圈周边带有许多液压缸，有人甚至把它比作科幻小说中的火箭助推器，因其为拓展技术前沿打开了大门。
　　新测试台能够验证SKF高级计算工具对大型轴承摩擦性能、润滑表现、密封性能和寿命计算方面的效能。新设计及制造工艺可在测试中得到验证，重要的反馈信息也可从这些测试中获取。有了安装在测试台的SKF状态监测设备控制工程网版权所有，状态监测人员无须到偏远地区就能借此提高技能。从测试项目一开始，测试台就吸引了客户和政界人士的高度关注。测试台证明了SKF在这一轴承技术领域的领导能力、在节能方面的贡献以及对“绿色”能源的支持，该测试台将为日后进军更强大的风力发电机市场铺平道路。

　　图5：由FEM计算的弹性变形可在测试台上得到验证。

　　结论
　　位于德国的SKF新测试设施致力于确保风力发电机的大型轴承系统的设计能够满足设计师对轴承运行的期望。测试台仅用18个月就建造完成www.cechina.cn，它可对大型轴承进行种种测试，然后再让这些轴承在世界上条件及气候都最为恶劣的地区运行。随着风力发电机的功率和尺寸日益增大，SKF认为，新测试台为风电市场新轴承解决方案的开发提供了莫大支持。