《风力发电机组偏航、变桨轴承型式试验技术规范》

NB/T31141—XXXX

风力发电机组偏航、变桨轴承型式试验规范

1范围

本文件规定了风力发电机组偏航、变桨轴承（以下简称轴承）型式试验要求、试验方法和拆解检查

等。

本文件适用于风力发电机组偏航、变桨轴承型式试验。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T3481齿轮轮齿磨损和损伤术语

GB/T4199滚动轴承公差定义

GB/T6930滚动轴承词汇

GB/T24611滚动轴承损伤和失效术语、特征及原因

GB/T29717滚动轴承风力发电机组偏航、变桨轴承

GB/T33628风力发电机组高强螺纹连接副安装技术要求

GB/T43232紧固件轴向应力超声测量方法

JJG882压力变送器

3术语和定义

GB/T4199、GB/T6930、GB/T24611界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

试验台架testbench

一种专门设计、用于模拟实际工况或进行特定性能测试的物理平台或装置。

螺栓轴力boltpreload

又称螺栓预紧力，螺栓在受到工作载荷之前，为了增强连接的可靠性和紧密性，以防止受到载荷后

被连接件间出现缝隙或者相对滑移而预先加的力。

载荷圈数分布loadrevolutionsdistribution

轴承在设计寿命内，不同大小载荷与其对应累积作用圈数的统计分布模型。

试验日experimentalday

试验过程中，除因法定节假日、系统故障处理等客观因素导致当日未开展试验的情形外，实际进行

试验的自然日。

4试验要求

3

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试件要求

4.1.1试件应为严格依据技术规范、设计图样及工艺文件加工制造的轴承产品，并应完成全面检验和

记录。检验项目应至少涵盖附录A所规定的全部检验内容，检测数据须如实记录于附表A.1中。

4.1.2试件所采用的轴承材料牌号应与风力发电机组轴承铭牌标定的规格保持完全一致。

试验项目

轴承产品型式试验项目类型表见表1。

表1型式试验项目类型表

偏航轴承变桨轴承

试验项目

滚动轴承滑动轴承球轴承柱轴承

极限加载试验

滚道疲劳寿命试验×

微动磨损试验

密封性能试验×

滑动垫磨损试验×××

注：——必选；——可选，依据实际情况确定；×——不选。

试验设备要求

4.3.1试验装置

试验台架应模拟轴承实际工作时的受力状态，进行动态、静态加载试验。变桨轴承台架形式采用但

不限于图1、图2和图4所示形式，偏航轴承台架形式采用但不限于图3和图4所示形式：

a）轴承在试验台架的受载情况应与实际工况下的等效载荷一致；

b）施加的载荷包括：轴向力、径向力、倾覆力矩，加载方向为双向加载，载荷精度不低于±1%，

各个载荷的加载控制应相互独立，又可实现同时加载；

c）试验加载后，轴承变形量不应小于实际工况，并且变形的方向应与实际工况一致；

d）试验台架加载能力应不低于试验要求载荷，轴承厂家应对轴承输入载荷进行校准并提供报告，

明确载荷的偏差；

e）试验台架应具备对轴承运行状态参数及液压系统运行状态参数的监测能力、安全系统报警能力

和自动停机能力；

f）试验台架的驱动转速不应低于轴承额定转速。

标引序号说明：

4

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1——轮毂

2——变桨轴承

3——加载臂

4——加载系统

图1变桨轴承台架形式一

标引序号说明：

1——主臂加载系统

2——主加载臂

3——变桨轴承

4——基座

5——辅加载臂

6——辅臂加载系统

图2变桨轴承台架形式二

标引序号说明：

1——基础法兰

2——底座

3——偏航轴承

4——加载臂

5——加载系统

图3偏航轴承台架形式

5

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标引序号说明：

1——实验台压盖

2——加载油缸

3——实验台基座

4——实验轴承

5——陪试轴承

6——工装

图4变桨&偏航轴承台架形式

4.3.2监测系统

4.3.2.1轴承运行状态监测系统

轴承运行状态监测系统应满足以下要求：

a)监测所用的设备均应在检定有效期内；

b)旋转速度：传感器精度不低于0.5%；

c)旋转角度：传感器精度不低于0.05°；

d)扭矩：传感器精度不低于0.5%；

e)振动值(采用速度或加速度量纲)：传感器精度不低于0.05mg；

f)轴向、径向位移：传感器精度不低于70μm；

g)运行温度：传感器精度不低于±1℃；

h)应变：传感器精度不低于0.5%

i)其它未提及的信号，传感器精度要求不低于0.5%。

4.3.2.2加载系统运行状态监测系统

试验台架加载系统运行状态监测系统应满足以下要求：

a)监测所用的设备均应在检定有效期内；

b)油缸的进油口压力：传感器应符合JJG882规定的1.0级要求；

c)液压油温度：传感器精度不低于±1℃；

d)油缸位移量：传感器精度不低于100μm；

e)油缸载荷：传感器精度不低于1%。

4.3.2.3报警信号

试验过程中的报警信号应包括：温度、振动、转矩、力和位移限位。

4.3.3控制系统

加载系统应具备对加载载荷、轴承旋转速度及旋转角度的反馈和控制功能。若需要进行微动磨损

试验，旋转角度控制精度应不低于0.01°，最小微动频率应低于0.1Hz。

6

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安装要求

试验轴承的安装应符合以下要求。

a)试验轴承安装使用紧固件的产品标准、预紧力应与实际情况相同；

b)螺栓施工工艺根据拧紧方法按照GB/T33628的要求执行；

c)螺栓施工完成后，应依据GB/T43232标准进行螺栓轴力检测，对于检测结果不符合要求的螺

栓，应进行补拧施工，直至其轴力达到设计要求值；

d)轴承安装时，套圈的滚道软带应避开承受较大载荷的区域；

e)润滑油脂牌号应与实际情况相同。

5试验方法

极限加载试验

5.1.1静态极限加载试验

在极限载荷作用下，推荐保持时间：不少于5min。

5.1.2动态极限加载试验

5.1.2.1在极限载荷作用下进行加载方向变化，推荐摆动次数：不少于10次。

5.1.2.2在极限载荷作用下进行往复旋转，试验要求如下：

a)旋转速度：变桨轴承取极限载荷工况发生时的变桨速度，偏航轴承取额定偏航速度；

b)旋转角度：±45°（变桨轴承），±360°（偏航轴承）；

c)推荐次数：往复不少于3次；

d)在旋转过程中不应出现卡滞、异响、爬行（滑动偏航轴承）等异常现象。

滚道疲劳寿命试验

5.2.1试验转速

变桨轴承旋转速度应不大于2r/min。偏航轴承旋转速度建议为额定转速。

旋转圈（内圈旋转或外圈旋转）应与实际工况相同，否则应根据应力循环次数的变化，重新计算试

验时间。

5.2.2试验旋转角度

试验轴承只有一个套圈旋转的情况下，转一圈时外滚道的接触循环次数按公式【1】（1）进行计算：

1퐷

J=푍∙(1−푤)…………（1）

2푑푚

式中：

J——轴承旋转一圈外滚道接触循环次数；

Z——为试验轴承中一列的滚动体数；

D푤——滚动体直径，单位：毫米（mm）；

푑푚——轴承回转直径，单位：毫米（mm）。

变桨轴承旋转角度应不小于360°⁄퐽，可结合仿真计算结果选取滚道应力变化较小的角度范围作为

试验变桨角度，具体可与客户协商确定。

偏航轴承旋转角度建议为360°。

5.2.3试验载荷

根据型式试验设备的加载能力确定试验载荷：퐹rt、퐹at、푀t，并且符合以下要求：

a)试验载荷应小于70%极限载荷；

b)轴承的变形量应不小于实际工况。

试验当量动载荷按照公式（2）进行计算：

7

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2Mt

Peat=0.75Frt+Fat+………（2）

dm

式中：

푃푒푎푡——轴承当量动载荷，单位：千牛（kN）；

퐹푟푡——试验径向载荷，单位：千牛（kN）；

퐹푎푡——试验轴向载荷，单位：千牛（kN）；

푀푡——试验倾覆力矩，单位：千牛·米（kN·m）；

푑푚——轴承回转直径，单位：米（m）。

5.2.4试验时间

5.2.4.1当量载荷

基于轴承疲劳载荷谱中的载荷圈数分布(LoadRevolutionsDistribution，下面简称LRD)，参考

GB/Z36517中的计算方法，按照公式（3）计算出轴承的当量载荷：

nn

pp

Mt

Ftxeakk_x_eakk

k=1；k=1

Fxea_=pnMx_ea=pn

tktk

k=1k=1

n

np

pMt

Ftyeakk_yeakk_

k=1；k=1……（）

M=p3

Fyea_=pnyea_n

tktk

k=1k=1

n

pn

Ftp

zeakk_Mtzeakk_

k=1；

F=pk=1

zea_nMzea_=pn

t

ktk

k=1k=1

式中：

퐹푒푎——平均力，单位：牛（N）；

푀푒푎——平均力矩，单位：牛·米（N·m）；

퐹푒푎푘——k工况的平均力，单位：牛（N）；

푀푒푎푘——k工况的平均力矩，单位：牛·米（N·m）；

푡푘——k工况下轴承工作时间占轴承工作总时间的比例；

p——指数，球轴承p=3，柱轴承p=10/3。

轴承疲劳载荷谱中LRD各工况下的当量动载荷按公式（4）进行计算：

2Mk

Peak=0.75Frk+Fak+………（4）

dm

式中：

푃푒푎푘——轴承当量动载荷，单位：千牛（kN）；

퐹푟푘——试验径向载荷，单位：千牛（kN）；

퐹푎푘——试验轴向载荷，单位：千牛（kN）；

푀푘——试验倾覆力矩，单位：千牛·米（kN·m）；

푑푚——轴承回转直径，单位：米（m）。

5.2.4.2试验时间

试验验证的轴承寿命时间T应为设计寿命。参考GB/T6391中轴承寿命计算方法，试验时间按照公式

（5）进行计算：

푝

푃푒푎푘퐿10

푇푡=()………（5）

푃푒푎푡60푛푡

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式中：

푇푡——试验时间，单位：小时（h），试验连续运行时间，不包含换向、暂停等其它耗时；

p——指数，球轴承p=3，柱轴承p=10/3；

퐿10——存活率90%对应的轴承滚道寿命，这里取疲劳载荷谱中“LRD”总行程；

푛푡——试验变桨速率，单位：转每分钟（r/min）。

上述计算方法为工程算法，仅供推荐使用。若条件允许，建议基于试验台架结构模型及轴承实际受

力情况，采用仿真方法计算轴承滚道疲劳寿命及对应运行圈数，并结合选定试验参数确定试验时长。如

采用其他计算方法，需与客户协商确认。

5.2.5试验润滑

滚道疲劳寿命试验应满足以下润滑要求：

a)试验前轴承滚道注脂应不少于设计加脂量，三排柱变桨轴承建议注满油脂；

b)试验前轴承应进行旋转，使滚道内油脂充分分布；

c)对于三排柱变桨轴承，试验过程中建议至少每24h进行一次大变桨，变桨角度应不小于45°；

d)试验应连续进行，对于图1和图2所示的试验台架结构，若出现长时间停机，应至少每24h进行

一次旋转，旋转角度不小于45°，且停机位置应与上一次位置不同。

5.2.6试验过程检查

5.2.6.1运行状态

试验过程应随时检查试验轴承运行状态：

a)有无异常声音；

b)密封状态及漏脂情况；

c)载荷的加载情况；

d)旋转速度；

e)运行温度：

f)振动加速度有效值；

g)运行扭矩。

5.2.6.2油脂状态

滚道疲劳寿命试验过程应定期对润滑油脂进行外观检验及铁含量检测，具体要求如下：

a)取脂要求：应在排脂孔进行取脂，取脂孔应尽量靠近轴承最下端的载荷最大区域，每份样品不

少于20g；

b)推荐油脂检测周期：铁含量≤1500×10-6时，1次/周；铁含量＞1500×10-6时，1次/试验日；

c)加脂要求：每次取脂后应进行加脂，应选取轴承最上端区域加脂孔进行加脂，加脂量应不少于

取脂量和每个加脂周期内集油瓶中的油脂量，记录加脂总重量。

当油脂中铁含量急剧上升且大于8000×10-6时，建议结合运行状态监测数据进行评估，必要时对轴

承进行拆套检查，具体与客户协商确定。

5.2.6.3螺栓轴力状态

试验过程中应按照GB/T43232的要求对螺栓轴力进行检查，检查周期推荐按以下要求执行：

a)极限载荷试验完成后全部检查；

b)滚道疲劳寿命试验过程，建议每个试验日抽检一次，抽检比例应不低于10%，或使用螺栓轴力

在线监测设备实时监测；

c)若检测发现螺栓轴力低于设计范围，应全部重新拧紧，拧紧方法及顺序应与首次安装一致。

微动磨损试验

5.3.1滚道微动磨损试验

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5.3.1.1滚道微动磨损试验参数推荐如下：

a)试验载荷：≥50%额定轴向载荷；

b)摆动角度：0.1°～1°；

c)微动频率：0.5Hz～5Hz；

d)循环次数：105次～107次。

5.3.1.2微动磨损试验后，滚道表面不应出现严重的等间距磨痕（磨损氧化、磨屑的剥落）。

5.3.2齿面微动磨损试验

5.3.2.1齿面微动磨损试验参数推荐如下：

a)啮合载荷：20%～50%额定轴向载荷；

b)摆动角度：±1°～±5°；

c)微动频率：0.1Hz～1Hz；

d)循环次数：5×104次～5×106次。

5.3.2.2微动磨损试验后，齿面不应出现严重的磨痕（磨损氧化、磨屑的剥落）。

密封性能试验

在70%极限载荷作用下，200kPa压力，保压10min不漏脂。

滑动垫磨损试验

5.5.1试验要求

试验载荷应为等效疲劳载荷最大值。

5.5.2试验方法

试验时先将偏航轴承零刻度线置于最下方，在试验台上进行加载，然后启动偏航驱动系统，以额定

偏航转速执行顺时针旋转60°，继而逆时针旋转60°的往复运动，使滑动垫达到规定的滑动距离，该距

离要求可与客户协商确定。

5.5.3试验数据处理

在试验后，检测滑动垫的厚度，取每个衬垫对角线4个点均布进行厚度测量，和试验前厚度求差，

并取差值的平均值作为单个滑动垫片磨损厚度值，将各个滑动垫片的磨损厚度值进行求平均，作为滑动

垫的平均磨损量，再依据公式计算滑动垫的磨损率。将磨损率和设计要求进行对比，需满足设计要求。

滑动垫磨损率按公式（6）进行计算：

ΔL

f=…………………（6）

S

式中：

f——摩擦衬垫的磨损率；

∆L——摩擦衬垫的磨损量,单位：毫米（mm）；

S——试验时摩擦衬垫与制动盘间的相对滑动距离，单位：千米（km）。

6拆解检查

概述

型式试验完成后，应对试验轴承进行拆解检查，确定轴承能否满足设计使用要求。

外观检查

应对轴承进行外观检验，具体要求如下：

a)轴承套圈不应出现裂纹、断裂，三排柱变桨轴承套圈不得错位；

b)三排柱变桨轴承孔内分型面处油脂不得溢出；

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c)齿轮不应出现GB/T3481中描述的齿面胶合、永久变形、疲劳点蚀、疲劳剥落及裂纹等缺陷；

d)齿面接触斑点不低于50%。

成品参数

6.3.1游隙

按照GB/T29717的方法测量轴承游隙，轴承径向游隙应小于0。

6.3.2旋转精度

按照GB/T29717的方法检验轴向跳动、径向跳动、齿对滚道的综合跳动，旋转精度应符合设计要求。

6.3.3转矩

按照GB/T29717的方法对轴承不带密封圈的双列转矩、单列转矩进行检测，具体要求如下：

a)应记录检测过程中的环境温湿度；

b)旋转速度：0.5r/min；

c)对于球轴承，转矩下降值应小于50%，单双列转矩的比值R=（1.3~1.5）；

d)在转动力矩检测过程中不应出现异常振动、异响、卡滞等现象。

6.3.4尺寸和形位公差

按照GB/T29717的方法对轴承尺寸公差和齿轮精度进行检测，检测结果记录附表A.1，表中所有检

测参数应符合设计要求。

滚道

对滚道表面应进行外观检验，具体要求如下：

a)滚道表面不应出现疲劳点蚀、疲劳剥落及裂纹等缺陷；

注1：小的外界颗粒造成的少量凹坑是不可避免的，详见图1。

注2：疲劳剥落失效标准：剥落深度不小于0.05mm，剥落面积不小于1mm2，压痕底部的滚道加工纹理非连续，

详见图2。

b)不应发生滚道边缘压溃、滚道圆角断裂。

图1滚道表面正常的接触痕迹

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图2滚道剥落放大图

滚动体

滚动体表面不应出现裂纹、碎裂、疲劳剥落、疲劳点蚀等缺陷。

保持器

6.6.1钢制保持器

6.6.1.1表面不应出现变形、裂纹、断裂；

6.6.1.2兜孔中间梁和焊缝处不应出现裂纹；

6.6.1.3引导面不应发生拉伤，最大磨损深度应不超过板厚的1/10。

6.6.2塑料保持器

6.6.2.1表面不应出现裂纹、断裂；

6.6.2.2筋板不应出现变形。

探伤检测

按照GB/T29717的方法对套圈进行超声波探伤检测，对滚道、保持器、齿面、齿根进行无损探伤检

测，要求如下：

a)内外圈主要检测滚道、堵塞孔内壁、密封安装槽底、齿面、齿根；

b)保持器主要检测焊缝。

密封

6.8.1保压试验后，密封不漏脂。

6.8.2滚道疲劳寿命试验结束后，仅允许出现渗脂或少量漏脂。

6.8.3三排柱变桨轴承O型密封圈要求无脱落、无裂纹、未丧失压缩回弹性能。

油脂

应对油脂进行目视检查和取样检测，要求如下：

a)油脂不应发干，不应有铁屑及大的金属颗粒，不应局部集中或缺失；

b)应对油脂取样进行元素分析检测。

7试验规则

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型式试验是为了验证轴承采用的设计方法、制造工艺能否保证轴承产品满足设计使用要求，有下列

情况之一时，应进行型式试验或评估是否应进行型式试验：

a）轴承的设计结构、原材料、润滑油脂、密封等发生重大变化，可能影响轴承的性能时。

b）轴承的设计方法、制造工艺未进行验证或未能通过验证；

c）轴承的设计方法、制造工艺发生重大的变更，可能影响轴承的性能时；

注：油脂重大变化，是指油脂未经行业验证、广泛使用的情况。

若产品的设计方法、制造工艺已经通过型式试验验证，采用相同设计结构、设计方法、制造工艺、

原材料的新型号产品可以不进行型式试验，但应向客户提供详细的计算、验证报告，并得到客户认可。

8记录与报告

试验记录

8.1.1自动记录

试验程序应实时保存轴承运行状态参数、液压系统运行状态参数、系统报警信号等，并且可以对数

据进行检索、调用。

8.1.2手工记录

手工记录应至少包括以下内容：

a)轴承运行状态、液压系统运行状态、系统报警信号，记录频率：1次/h～2次/h；

b)试验过程中检查到的异常情况；

c)油脂外观检查、铁含量检测情况；

d)螺栓轴力的检查及紧固；

e)试验过程中出现的异常情况，如有必要，需进行照片记录；

f)对拆解后的轴承各部件是否存在变形、磨损、裂纹、剥落等损伤情况进行照片记录；

g)对试验前后轴承的成品参数进行检验并记录。

试验报告

试验报告应包含以下内容：

a)报告基本信息：报告标题、报告编号、版本号及日期、编制单位等；

b)试验依据：应列出所有参考的标准、规范及技术协议等；

c)试件信息：应详细、准确描述试件信息，确保可追溯性，包含轴承型号、规格、设计图号、批

次号、主要技术参数、制造商、生产日期、随附文件清单等；

d)试验设备与环境：试验台架名称及型号、主要设备参数、测量仪器信息、环境条件等；

e)试验项目、程序与结果：各试验项目的目的、程序、试验工况、试验结果及异常情况说明等；

f)试验数据分析：关键数据图表、关键结果评估等；

g)试验结论：基于型式试验结果给出总结性判定结论；

h)附录：试验关键记录（含照片）、引用的其他报告等。

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附录A

（规范性）

试验记录表

轴承拆解检查项目记录见表A.1，滚道疲劳寿命试验加取脂记录见表A.2。

表A.1轴承拆解检查记录表

序号类别检查项目试验前试验后

1游隙

2轴向跳动

3径向跳动

成品

4齿对滚道综合跳动

5转矩下降值

6单双列转矩比值

7外观

8中心距

滚道

9曲率半径

10轮廓度

11外观

齿圈

12公法线长度变动

13保持器引导面外观

14分型面（三排柱）外观

15外观

16滚动体直径

17圆度

18外观

保持器

19兜孔直径

20滚道

21堵塞孔内壁

22密封安装槽底

23齿面

无损探伤检测

24齿根

25外圈安装孔内壁

26滚动体

27保持器焊缝

28保压试验——

29密封疲劳寿命试验后漏脂情况——

30O型密封圈外观（三排柱）

31油脂外观

记录人/日期校核人/日期

14

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表A.2滚道疲劳寿命试验加取脂记录表

序号开始时间结束时间加脂量加脂位置取脂净重量取脂位置作业人/日期

1

2

3

……

记录人/日期校核人/日期

注：取脂净重量为去除瓶身后的重量

15

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参考文献

[1]GB/T6391滚动轴承额定动载荷和额定寿命

[2]GB/Z36517滚动轴承一般载荷条件下轴承修正参考额定寿命计算方法

[3]邓四二,贾群义,薛进学.滚动轴承设计原理.第2版[M].中国标准出版社,2014

16

《风力发电机组偏航、变桨轴承型式试验技术规范》

（征求意见稿）编制说明

一、工作简况

(一)任务来源

本项目是根据国能综通科技〔2023〕111号《国家能源局综合司关于下达

2023年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译出版计划的通知》（项目编

号：能源20230954）要求，对NB/T31141-2018《直驱风力发电机组偏航、变

桨轴承型式试验技术规范》行业标准进行修订。

（二）主要工作过程

标准制定的主要过程如下：

2022年10月，金风科技股份有限公司成立公司内部标准编制组。

2023年2月，金风科技股份有限公司内部标准编制组完成初版修订草稿。

2023年9月25日，国家能源局综合司下达2023年能源领域行业标准制修

订计划及外文版翻译出版计划的通知，此标准正式立项。

2025年5月22日，根据能源行业风电标准化技术委员会风电机械设备分技

术委员会标准制修订工作计划，在呼和浩特市组织召开标准启动会，主编人员

对标准修订的背景、修订的主要技术内容以及编制计划做了讲解，对标准文本

内容逐章进行介绍，各参会专家对标准内容进行沟通交流。

2025年7月10日，编制组根据启动会议上讨论的结果对标准进行完善修改，

形成了征求意见稿。

（三）主要参加单位

1

本标准负责起草单位为金风科技股份有限公司。主要参加单位为：北京鉴

衡认证中心有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、上海电气风电集团股份有

限公司、运达能源科技集团股份有限公司、湖南兴蓝风电有限公司、中车山东

风电有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部、中船科技股份

有限公司、远景能源有限公司、华锐风电科技（集团）股份有限公司、中车永

济电机有限公司、中国长江三峡集团有限公司山西分公司、中国质量认证中心

有限公司等。

主要人员：彭涛涛、徐玲、张波、翟晓江、林文光、郑国龙、杨炯明、俞

黎萍、杜广平、杨洪源、彭涛涛、仇立环、孟高强、张金辉、王丽、殷杰、卜

忠颉、李阳、李润旭、张浩、邓英健、李万春、刘若愚、刘明志、何庆峰、薛

国胜、杨明强、刘东、李建桥、李沛桓、乌云高娃、赵富祥、黄大永、张静、

张利峰等。

二、标准编制原则和主要内容

（一）编制原则

1）立足产业发展实际，结合产业发展规划，符合产业发展政策，与国际接

轨、适度超前的原则。

2）推进产业结构调整和产业升级，促进清洁生产、节能减排降耗，实现产

业可持续发展的原则。

3）技术标准具有先进性、适用性、前瞻性和可操作性，具备统一、科学、

协调、完整四个要素的原则。

（二）主要内容

本标准作为风电行业偏航、变桨轴承型式试验的依据，以保证偏航、变桨

轴承设计、制造和运行的可靠性。

2

标准章节条款主要修订内容包括：

——修改了标准名称（见标题和第1章）；

——新增了“规范性引用文件”章节（见第2章）

——新增了符号ε、Lwe及其说明（见第3章）；

——新增了部分符号的单位（见第3章）；

——修改了对试验设备能力的描述（见5.1中a）和d））；

——轴承运行状态参数删除了“运转圈数”（见5.2.2）；

——轴承运行状态参数新增了“旋转角度”和“循环次数”（见5.2.2中c）

和d））；

——液压系统运行状态参数新增了“油缸位移量”（见5.2.3）；

——系统报警信号新增了“液压载荷和油缸行程”（见5.2.4）；

——旋转速度控制中新增了对角度的要求（见5.3.2）；

——全文“外圈疲劳强度评估试验”改为“套圈强度评估试验”，“疲劳寿

命试验”改为“滚道疲劳寿命试验”；

——套圈强度试验方法删除了“最大推荐应力值：小于300MPa”（见6.2.3）；

——修改了滚道疲劳寿命试验中变桨轴承旋转速度的技术要求（见6.4.3）；

——修改了滚道疲劳寿命试验中变桨轴承旋转角度的技术要求（见6.4.4）；

——新增了柱轴承滚道疲劳寿命试验的试验时间计算过程（见6.4.5）；

——新增了滚道微动磨损试验设备的要求（见6.5.1）；

——新增了螺栓张拉法施工的工艺要求以及对螺栓轴力的测量要求（见

7.1.2中b）和7.2.3.3）；

——新增了变桨轴承初始加脂量的要求（见7.1.2中d））；

——新增了关于微动磨损试验进行顺序的要求（见7.2.1中f））；

3

——试验过程运行状态监测项新增了“运行温度”、“振动”和“运行扭矩”

（见7.2.3.1）；

——试验过程油脂状态中对取脂、加脂策略、检测周期进行了补充和修改

（见7.2.3.2）；

——试验过程中对螺栓力矩的检查改为了螺栓轴力的抽查（见7.2.3.3）；

——全文中将“螺栓力矩”改为“螺栓轴力”；

——对照片记录的要求进行了修改（见8.3）；

——型式检验中修改了对齿圈外观检验的要求（见9.2b））

——型式检验中新增了“外观检查“的要求，合并了齿圈外观检查项目（见

9.2）；

——修改了“成品”标题名称（见9.3）；

——删除了“具体判定标准与客户协商”的表述（见9.2中c）和9.4.2中

c））；

——型式检验中新增了“游隙”和“旋转精度”的检验要求（见9.3.1和

9.3.2）；

——型式检验中新增了“转矩”的要求（见9.3.3a）和d））；

——型式检验中新增了“尺寸和形位公差”的要求（见9.3.4）；

——将“内外圈”修改成了“套圈”（见9.4）；

——套圈检测中新增了“分型面（三排柱）”的要求（见9.4.1）；

——滚道检测中新增了“滚道圆角”的要求（见9.4.2中b））；

——保持器检测要求中新增了外观检测的要求（见9.6中a）、b）、c））；

——密封检测要求中新增了O型密封圈的要求（见9.8.3）；

——新增了油脂检测的要求（见9.9中a）、b）；

4

——将“保持器”和“隔离块”进行了合并，并将8.3.3节变更为9.6节

（见9.6）；

——全文“钢球”改为“滚动体”，“保持架”改为“保持器”。

——轴承型式检验项目记录表中新增了“分型面（三排柱）”和“O型密封

圈外观（三排柱）”的检验项目（见附表A.1）。

三、主要试验（或验证）情况分析

本标准规定的试验方法，已在实验台上进行了大量的试验验证和执行，积

累了丰富的使用经验，可操作性强，试验数据符合技术要求的规定。

四、标准中如果涉及专利，应有明确的知识产权说明

本标准不涉及专利。

五、预期达到的社会效益等情况

该标准的实施将有助于提高风力发电机组的可靠性和安全性，降低故障率，

延长使用寿命，减少维护成本。同时，也推动了中国风力发电产业的技术创新

和发展，提高了整个行业的竞争力和市场占有率。因此，预期的经济效益是显

著的。

六、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情

况，国内外关键指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况

本标准未采用国际标准。但国外主机厂商和轴承厂商对偏航、变桨轴承

进行了大量台架试验研究。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性

本标准属于能源行业风电标准体系“风力发电机组（系统）”系列。本标

5

准与相关标准协调一致。规范性引用了以下相关标准：

GB/T3481齿轮轮齿磨损和损伤术语

GB/T4199滚动轴承公差定义

GB/T6930滚动轴承词汇

GB/T24611滚动轴承损伤和失效术语、特征及原因

GB/T29717滚动轴承风力发电机组偏航、变桨轴承

GB/T33628风力发电机组高强螺纹连接副安装技术要求

GB/T43232紧固件轴向应力超声测量方法

JJG882压力变送器

八、重大分歧意见的处理经过和依据

暂无。

九、标准性质的建议说明

建议标准为推荐性标准。

十、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法、实施

日期等）

标准批复后，秘书处将组织标准在行业内的宣贯和培训，提高标准的应用

程度，扩大标准的应用领域。

十一、废止现行相关标准的建议

标准为第一次修订发布，发布后上一版标准NB/T31141-2018《直驱风力发

电机组偏航、变桨轴承型式试验技术规范》可废止。

十二、其他应予说明的事项

6

无。

标准起草工作组

2025年7月

7

ICS27.180

CCSF11

NB

中华人民共和国能源行业标准

NB/T31141—XXXX

代替NB/T31141-2018

风力发电机组偏航、变桨轴承型式

试验规范

Windturbine-Specificationfortypetestofyawandpitchbearing

征求意见稿

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

国家能源局发布

NB/T31141—XXXX

风力发电机组偏航、变桨轴承型式试验规范

1范围

本文件规定了风力发电机组偏航、变桨轴承（以下简称轴承）型式试验要求、试验方法和拆解检查

等。

本文件适用于风力发电机组偏航、变桨轴承型式试验。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T3481齿轮轮齿磨损和损伤术语

GB/T4199滚动轴承公差定义

GB/T6930滚动轴承词汇

GB/T24611滚动轴承损伤和失效术语、特征及原因

GB/T29717滚动轴承风力发电机组偏航、变桨轴承

GB/T33628风力发电机组高强螺纹连接副安装技术要求

GB/T43232紧固件轴向应力超声测量方法

JJG882压力变送器

3术语和定义

GB/T4199、GB/T6930、GB/T24611界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

试验台架testbench

一种专门设计、用于模拟实际工况或进行特定性能测试的物理平台或装置。

螺栓轴力boltpreload

又称螺栓预紧力，螺栓在受到工作载荷之前，为了增强连接的可靠性和紧密性，以防止受到载荷后

被连接件间出现缝隙或者相对滑移而预先加的力。

载荷圈数分布loadrevolutionsdistribution

轴承在设计寿命内，不同大小载荷与其对应累积作用圈数的统计分布模型。

试验日experimentalday

试验过程中，除因法定节假日、系统故障处理等客观因素导致当日未开展试验的情形外，实际进行

试验的自然日。

4试验要求

3

NB/T31141—XXXX

试件要求

4.1.1试件应为严格依据技术规范、设计图样及工艺文件加工制造的轴承产品，并应完成全面检验和

记录。检验项目应至少涵盖附录A所规定的全部检验内容，检测数据须如实记录于附表