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文档简介

《风力发电机组大型轴承再制造技术规范》团体标准

编制说明

(征求意见稿)

一、工作简况

1任务来源

本项目由中国物资再生协会批准,根据“关于《风力发电机组大

型轴承再制造技术规范》等3项团体标准批准立项的函”(物再协函

〔2023〕04号文)开展标准制定工作,项目名称为《风力发电机组大

型轴承再制造技术规范》。

2主要工作过程

该标准于2023年4月立项,标准制定小组分工明确、分阶段进

行、相互协作,主要工作经历了以下阶段:

起草阶段:2023年4月~2023年5月,完成了前期资料收集、现有

标准检索、联系合作单位等工作,初步确定了标准框架,并对标准内

容提出了修改建议。2023年6月-7月,通过咨询相关轴承再制造企业

和科研院所,对标准的框架进行了进一步优化,并对标准内容进行了

修改,形成了标准草案。2023年7月18日,中国物资再生协会风光设

备循环利用专业委员会(以下简称专委会)在北京召开了《风力发电

机组大型轴承再制造技术规范》等三项团体标准启动会,专委会主

任程刚齐主持会议。五十余位来自主管部门、行业领军企业、高等院

校、科研院所的代表与会。专委会主任程刚齐指出,随着我国风电产

业的快速发展和早期安装的一部分机组到达使用年限,风力发电机组

大部件的回用及再制造将有助于我国风电装备产业的良性发展,加强

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资源节约、回用及再制造技术的研发,减少风力发电设备的全寿命碳

排放和对环境的影响,实现我国风电装备的资源再利用。编制组组长

周新远对标准草案进行了细致讲解。与会代表围绕标准技术要求、检

验方法等内容提出了诸多意见建议,并达成了广泛共识。标准编制工

作组对启动会各单位代表提出的意见和建议进行了认真汇总和梳理,

对标准草案进行了完善和修改。

2023年5月-2023年6月,在标准草案完成后,中国物资再生协

会风光设备循环利用专业委员会、洛阳LYC轴承有限公司、北京金风

慧能技术有限公司等在企业内部组织了研讨,提出了一些积极的意见

和建议。

2023年7月,洛阳LYC轴承有限公司、北京金风慧能技术有限

公司、上海电气、哈电风能有限公司等专业从事轴承再制造的多家企

业,将各自的实践与标准草案稿的内容相对照,取长补短对生产过程

和一些作业环节进行了调整,同时也对标准草案稿提出了一些修改意

见和建议。

2023年8月3日和8月10日,标准工作组先后2次召开标准研

讨会,对标准草案进行了进一步完善修改,主要对标准的术语和定义、

拆解与清理、再制造检测与评估、质量评价与验收等方面进行了补充

完善,增加了主轴轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承和双列圆锥滚

子轴承和三排圆柱滚子组合轴承的游隙规定,对再制造轴承型式试验

项目进行了补充,经修改后形成标准征求意见稿。

由于多家具有再制造生产经验和生产能力企业的积极参与并在

标准制定过程中不断完善标准草案,使轴承再制造过程,含全工艺流

程(过程)和再制造轴承质量评价与验收等的要求得到了实践检验,

为标准后续发布后的实施打下了坚实的基础和可靠的支撑。

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3主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等

本标准主要参加单位为:洛阳LYC轴承有限公司、中科院广州能

源研究所、陆军装甲兵学院、北京金风慧能技术有限公司、上海电气

集团股份有限公司、华能新能源股份有限公司、华能新能源股份有限

公司四川分公司、哈电风能有限公司、水电水利规划设计总院、北京

鉴衡认证中心有限公司、龙源(北京)新能源工程技术有限公司、中

国物资再生协会风光设备循环利用专业委员会等。

主要成员:周新远、程刚齐、袁浩然、苏兆力、石永、李少亮、

王飞、刘林、卜忠颉、黄洁亭、姜少辉、张皓晨、冯志刚。

根据任务分工,专委会、陆军装甲兵学院负责工作计划、前期相

关资料的收集、调研、标准文本编写及修订工作;其余单位负责汇总

行业和专家意见及标准文本的审核等工作。

二、标准编制原则和主要内容

1编制原则

本标准在结构编写和内容编排等方面依据GB/T1.1-2020《标准

化工作导则第1部分:标准的结构和编写》进行编写。编制过程遵

循以下主要原则:

(1)实践性原则。认真总结轴承再制造技术生产应用实践经验

以及相应要求,按照工程技术规范编制基本原则的要求,确定整体结

构和内容。

(2)完整性原则。根据风电轴承再制造技术规范应服务于规范

轴承再制造全工艺流程和全要素运行管理的要求,确定本标准的内容

包括基本要求、再制造设计、拆解与清理、再制造性检测与评估、再

制造加工、装配、质量评价与验收、标志与贮存、安全与环保等内容,

其中大型轴承包括偏航轴承、变桨轴承主轴轴承和齿轮箱轴承。与现

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有标准相比具有更宽的适用范围。

(3)科学性原则。本标准层次清晰、结构合理,兼顾了工信部

产品再制造管理办法的新要求和行业技术的提升,具有一定的可分解

性和可扩展空间。

(4)先进实用与可操作性原则。标准的主要内容应既代表了当

前的先进水平,又以大量的工程实践为基础,突出技术要求的针对性

和科学合理性,强调了与现有标准的一致性和互补性,具有较强的可

操作性。

2主要内容

标准中再制造加工和质量评价与验收方面涉及测试指标参数,确

定检验指标的主要依据是结合用户对再制造后轴承的性能和功能要

求,同时参照了《GB/T307.2滚动轴承测量和检验的原则及方法》

《GB/T307.3滚动轴承通用技术规则》《GB/T4662滚动轴承额

定静载荷》《GB/T6391滚动轴承额定动载荷和额定寿命》《GB/T

25769-2010滚动轴承径向游隙的测量方法》《GB/T29718-2013滚

动轴承风力发电机组主轴轴承》《GB/T33623-2017滚动轴承风

力发电机组齿轮箱轴承》《JB/T8326-2010滚动轴承双列和四列

圆锥滚子轴承游隙及调整方法》《NB/T10111-2018风力发电机组润

滑剂运行裣测规程检测项目及验收标准》等国家标准和行业标准的相

关指标参数。

本文件规定了风力发电机组大型轴承再制造的基本要求、再制造

设计、拆解与清理、零件检测与评估、再制造加工、装配、质量评价

与验收、标志与贮存、安全与环保等内容。

本文件适用于风力发电机组大型轴承的再制造活动。本文件所指

大型轴承包括偏航轴承、变桨轴承主轴轴承和齿轮箱轴承。

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(1)基本要求

该章节主要对轴承再制造的各项指标、技术方案、作业指导书、

质量控制点识别、安全、场地和设施等提出了应遵守的相关规范和基

本要求,规定了再制造轴承的质量、安全、性能、环保、安装尺寸等

各项指标应满足轴承拟投入运行机组的技术要求,并出具满足技术要

求的相关计算资料。进行风电轴承再制造的厂家应在满足安全性、合

法合规性的条件下,对废弃风电偏航轴承、变桨轴承、主轴轴承及齿

轮箱轴承进行再制造,具备完善的环保和安全生产的技术及设施,并

具备产品故障诊断、故障维修、质量信息反馈、质量问题追溯等避免

污染和质量安全事故发生的能力。

(2)再制造设计

该章节主要对再制造设计应包括内容和性能提升方面提出了相

应的要求。其中再制造设计应包括再制造技术指标和主机技术要求的

匹配性、有限元分析校核计算和验收标准等内容,再制造设计过程中

应考虑针对原有设计存在的相关缺陷进行优化设计或性能提升。

(3)再制造过程要求

围绕再制造全工艺流程,规定了轴承再制造过程中的再制造设

计、拆解与清理、检测与评估、再制造加工、装配、质量评价与验收、

标志与贮存、安全与环保等内容。

在拆解与清理过程方面,该章节主要对轴承再制造拆解与清理的

方法、内容和要求做出了规定。主要从拆除过程中、拆除后、运输过

程、拆解前和安全防护等方面给出了相应的要求,特别提出在轴承从

风力发电设备拆除过程中,应使用具备足够额定载荷的吊装设备平稳

吊运,避免与其他部件发生磕碰、冲击,轴承适宜平吊平放,尽量避

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免垂直放置。对于在拆除后无法立即返厂的,贮存时应采取保护措施,

有室内存放条件的进行室内存放,无室内存放条件的应使用挡雨布遮

挡,避免轴承生锈,并尽快返厂。

在检测与评估方面,该章节主要结合再制造前轴承是否具备再制

造性和对零部件的检测与评估两方面给出了相应的要求和规范。其中

废/旧轴承再制造性评估应在检测结果基础上考虑技术、经济、环境、

资源以及应用需求进行,结合再制造技术可行性和经济性对其再制造

性进行评估,出具检测与评估结论。零件的检测与评估包括但不限于

套圈滚道、滚动体表面、保持架焊缝等,其中轴承零件的重要几何参

数应进行测量,包括但不限于滚道直径、滚子直径、保持架窗孔尺寸

以及套圈变形量,轴承套圈的检测主要包括滚道表面、挡边表面、轮

齿表面、齿根表面等硬化表面,这些区域应进行硬度和硬化层深度检

测。

在再制造加工方面,该章节主要对轴承再制造中轴承套圈、滚动

体和保持架的再制造加工要求分别做出了规定。总体上,轴承零件的

再制造加工应符合GB/T37432-2019的相关规定,其中轴承套圈的滚

道宜通过磨削加工进行精度修复,修复后滚道的几何精度应满足产品

图纸技术要求或用户要求,若径向游隙或装配高不能满足再制造技术

要求,可通过采用直径增大的滚动体更新件来保证。

在质量评价与验收方面,该章节主要从外观检查、润滑脂加注、

游隙检测、内、外圈跳动检测、防腐要求、残磁的评定、出厂试验等

方面给出了具体的检查项目和验收标准。再制造轴承型式试验除包含

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出厂必要检验项目外,还应包括:极限载荷试验、疲劳载荷试验、试

验后的拆解检验。

在环保要求方面,该章节主要对轴承再制造过程中的安全与环保

要求做出了规定。再制造过程中产生的废渣、废液等,应按照排污许

可证要求进行环境管理和污染防治,过程产生的产物应按GB5085和

GB34330等标准要求判定其环境管理属性,无法综合利用的应按环保

部门规定妥善处理,达标排放。

三、若标准的技术内容涉及专利,则应列出相关专利的目录及其使用

理由。

本标准的技术内容未涉及相关专利。

四、主要试验或验证的分析、综述报告、技术经济论证,预期的社会

经济环境效果。

2016年,国家工信部陆续发布《绿色制造工程实施指南

(2016-2020年)》和《工业绿色发展规划(2016-2020年)》,明

确了绿色制造是工业转型升级的必由之路,要以实施绿色制造工程为

牵引,全面推行绿色制造;同时特别指出要实施高端再制造、智能再

制造和在役再制造示范工程。国务院《2030年前碳达峰行动方案》

指出,推进退役动力电池、光伏组件、风电机组叶片等新兴产业废物

循环利用。

风力发电机组大型轴承再制造是重大装备绿色制造的重要组成

部分。《“十四五”循环经济发展规划》将再制造产业高质量发展作

为重点行动之一,提出要壮大再制造产业规模,引导形成10个左右

再制造产业集聚区,培育一批再制造领军企业,实现再制造产业产值

达到2000亿元。从目前情况看,市场上风电装备大型轴承需求量不

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断增大的同时也暴露了在册的即将报废的旧机待处理问题,若对设备

未做任何处理,将造成大量钢材、电缆等资源的浪费。

该标准对风力发电机组大型轴承再制造的内容、检测方法和验收

标准等做出规定,从而能够作为风力发电机组大型轴承再制造的合同

签订、技术方案制定和再制造验收的技术标准,确保再制造大型轴承

的技术指标和质量能够满足主机的使用要求。通过编制《风力发电机

组大型轴承再制造技术规范》标准,可以更好地贯彻《2030年前碳

达峰行动方案》《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意

见》《中华人民共和国环境保护法》等法律法规,提升环境保护水平。

标准的制定和实施将指导企业使风力发电设备从全生命周期的角度

减少对环境的污染破坏,贡献更多绿色电能,做到清洁能源绿色闭环

发展。

基于以上分析,开展《风力发电机组大型轴承再制造技术规范》

标准的研究制定工作已势在必行,相关工作对于改变公众对再制造轴

承产品的认识,规范再制造企业生产,提高再制造产品质量,促进风

电轴承再制造产业健康有序和快速发展,减少风力发电设备的全寿命

碳排放和对环境的影响,实现重大的节能减排和环境效益,都具有重

要的推动作用和重要意义。

五、采用国际标准或国外先进标准的目的、意义和一致性程度;我国

标准与被采用标准的主要差异及其原因;以及与国际、国外同类标准

水平的对比情况。

我国现已成为全球最大的风力发电设备生产和应用国家,截至

2021年底,已投产运营的风力发电机组约15万台。风力发电机组设

计寿命通常为20年,预计3-5年内需要退役的风力发电机组数量将

达上万台,拆除后将产生废弃物资近2000万吨,其中,固体废弃物

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(废钢、废铜、混凝土、复合材料等)约1970万吨,危险废弃物(废

油、废电池)约30万吨。未来随着产业发展,风电机组退役的规模

还会大幅增加。其中风电轴承作为风电设备的核心零部件,在风机中

价值量占比方面约为5%-7%,下一步大规模的风力发电机集中退役和

拆除工作即将展开,国内外尚无相对的指导方案或管理标准,业主单

位缺乏风力发电设备大型轴承再制造相关的技术标准和依据,无法对

生产单位和现场进行有效管控,故对退役风力发电设备大型轴承的再

制造成为了行业内一个急需规范的问题。

大功率风电轴承既需要在更大尺寸条件下确保材料性能得到提

升,又需要在径向力和轴向力增加的情况下保证可靠性并达到设计使

用寿命。如何合理处置大批量的退役机组,做好老旧机组大型轴承延

寿、退役及回收再制造问题的顶层设计,对于进一步落实风电设备特

别是大

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