Tuulivoimalaakerien pääominaisuudet
1. Käyttöympäristö on ankara;
2. Korkeat ylläpitokustannukset;
3. Korkea eliniänodote vaaditaan;
Tuulivoimalaakerien luokitus
Tuuliturbiinien laakerit sisältävät pääasiassa:
Kääntölaakerit, nousulaakerit, karalaakerit, vaihteiston laakerit, generaattorin laakerit.
Nimittäin: nousulaakeri, kääntölaakeri, voimansiirtojärjestelmän laakeri (pääakselin ja vaihteiston laakeri).
Generaattorin laakerit
Laakerityypit: syväurakuulalaakerit, kulmakosketuslaakerit jne.
Käyttöolosuhteiden ominaisuudet: suuri nopeus (1000-1500 rpm), korkea lämpötila (90-120 ℃) ja raskas kuorma.
Rasvalle asetettavat vaatimukset: erinomainen leikkauskestävyys, hyvä hapettumisenkestävyys, hyvä kulumisenestokyky, erinomainen käynnistyskyky alhaisessa lämpötilassa jne.
Karan laakeri
Laakerityypit: kartiorullalaakerit, pallomaiset laakerit jne.
Työolosuhteiden ominaisuudet: alhainen nopeus (<25 rpm),="" leveä="" lämpötila,="" suuri="" kuormitus="" ja="" suuret="" muutokset,="" tärinä,="" korkea="">
Vaatimukset rasvalle: erinomainen kulumisenestokyky, hyvä hapettumisenkestävyys, erinomainen alhainen käynnistyskyky, hyvä vedenkestävyys jne.
Kallistuslaakeri
Laakerityyppi: nelipistekuulalaakeri jne.
Käyttöolosuhteiden ominaisuudet: pysähdys enemmän kuin käännös, leveä lämpötila, raskas kuorma, tärinä, korkea kosteus.
Vaatimukset rasvalle: erinomainen korroosionesto- ja hankauskestävyys, erinomainen käynnistyskyky alhaisessa lämpötilassa, hyvä vedenkestävyys, hyvä hapettumisenkestävyys jne.
Jokainen tuuliturbiinilaitteisto käyttää yhtä kääntölaakerisarjaa (kääntölaakeri), 3 sarjaa nousulaakerisarjaa (kääntölaakeri) (jotkut megawattitason alapuolella olevat tuuliturbiinit ovat ei-säädettäviä siipiä, eikä säädettävän nousun laakereita saa käyttää) sähkön tuottamiseen. Konelaakerit (syväurakuulalaakerit, sylinterirullalaakerit) 3 sarjaa karalaakereita (pallorullalaakerit) 2 sarjaa, yhteensä 9 sarjaa.
Lisäksi on vaihdelaatikon laakerit, ja vaihteistossa on kolme rakennemuotoa. Ensimmäinen muoto vaatii 15 laakerisarjaa, toinen muoto vaatii 18 laakerisarjaa ja kolmas muoto vaatii 23 sarjaa laakereita. Tällä tavalla tuuliturbiinin laakereita on keskimäärin 27 sarjaa.
Tuuliturbiinien laakereiden rakennemuotoja ovat pääasiassa nelipistekuulalaakerit, ristirullalaakerit, sylinterirullalaakerit, pallomaiset rullalaakerit ja urakuulalaakerit. Kääntölaakeri asennetaan tornin ja ohjaamon väliseen yhteyteen ja kaltevuuslaakeri asennetaan kunkin siiven juuren ja navan väliseen yhteyteen.
Joitakin joidenkin valmistajien tuottamia tuuliturbiinien laakereita
Tuulivoimalaakerien tuotantoprosessin vaatimukset
1. Takomisen lämpötilaa tulee valvoa hyvin, eivätkä jyvät saa olla karkeita;
2. On tarpeen ohjata karkaisuprosessia sen sydämen karkaistun rakenteen varmistamiseksi, jotta varmistetaan sen mekaaniset ominaisuudet;
3. Pinnalla olevan välitaajuuskarkaisukarkaisun kerroksen syvyyden hallinta;
4. Vältä pinnalla olevia mikrohalkeamia.
Tuulivoimalaakerien voiteluanalyysi
Tuulivoiman vaihteiston tuloakselin nopeus on yleensä 10-20 rpm. Suhteellisen alhaisesta nopeudesta johtuen tuloakselin laakerin (eli planeetan kannatinlaakerin) öljykalvoa on vaikea muodostaa.
Öljykalvon tehtävänä on erottaa kaksi metallikosketuspintaa laakerin ollessa käynnissä suoran metallikontaktin välttämiseksi.
Voimme ottaa käyttöön parametrin λ kuvaamaan laakerin voiteluvaikutusta.
(λ määritellään öljykalvon paksuuden suhteeksi kahden kosketuspinnan karheuden summaan)
Jos λ>1, se tarkoittaa, että öljykalvon paksuus riittää erottamaan kaksi metallipintaa ja voiteluvaikutus on hyvä;
Jos λ<1, se="" tarkoittaa,="" että="" öljykalvon="" paksuus="" ei="" riitä="" erottamaan="" kahta="" metallipintaa="" kokonaan,="" ja="" voiteluvaikutus="" ei="" ole="">
Ajo huonossa voitelussa voi vahingoittaa laakeria. Koska tuulivoiman vaihteistoissa käytetään yleensä kiertovoiteluaineita, joiden viskositeetti on ISOVG320, jos λ:n havaitaan olevan pienempi kuin 1, voimme yleensä parantaa voitelutehoa vain vähentämällä laakerien kulkureittien ja rullien karheutta.
Lisäksi vaihteiston suunnittelussa planeetan kannatinlaakerin tulisi pyrkiä välttämään yhden pään laakerin kokoa liian pieneksi. Varsinaisessa sovellusanalyysissä havaitsimme, että vaikka käyttöikä täyttäisi ehdot, tämä rakenne aiheuttaa pienen laakerin lineaarisen nopeuden olevan erittäin alhainen ja öljykalvon muodostuminen vielä vaikeammaksi.
Tuulivoimalaakerin laakerialueen analyysi
Yleensä vain osa juoksulaakerin rullista kantaa kuorman samanaikaisesti, ja aluetta, jossa tämä rullan osa sijaitsee, kutsutaan laakerin laakerialueeksi.
Laakerin kantaman kuorman koko ja ajovälyksen koko vaikuttavat kantavuusalueeseen. Jos kantoalue on liian pieni, rulla on altis luistaa todellisen käytön aikana.
Tuulivoiman vaihteistoissa, jos pääakseli on suunniteltu kaksoislaakeroidulla tuella, vaihteistoon välittyy teoriassa vain vääntömomentti. Tässä tapauksessa yksinkertaisen voimaanalyysin jälkeen ei ole vaikeaa todeta, että planeetan kannatinlaakerin kantama kuorma on suhteellisen pieni, joten laakerin laakeripinta-ala on usein suhteellisen pieni ja rullat ovat alttiita luistamiselle. Tuulivoiman vaihdelaatikoiden suunnittelussa planeetan kannatinlaakereissa käytetään yleensä kahta yksirivistä kartiolaakeria tai kahta täysrullaista sylinterilaakeria.
Voimme kasvattaa kantavuutta esikuormittamalla kartiorullalaakereita tai vähentämällä lieriörullalaakerien välystä. Kuvassa 2 on esitetty kantavuusalueen vertailu ennen ja jälkeen välyksen pienentämisen.
Tuulivoimalaakeritekniikka
Suunnittelu ja analyysi: Suunnittelu perustuu edelleen empiiriseen analogiaan, ja voimaanalyysin ja kuormitusspektrin tutkimus on lähes tyhjä. Vaikeita teknologioita ovat karalaakerin häiriötön toiminta yli 13*104h ja luotettavuus yli 95 %; suuri kantavuusrakenne vaihteiston laakerin suuren vaurioitumisasteen vuoksi.
Materiaali: Laakerin eri osissa käytetään erilaisia materiaaleja ja lämpökäsittelyjä, kuten 40CrMo-teräksen matalan lämpötilan parantaminen kääntö- ja nousulaakereissa (ympäristön lämpötila -40℃∽-30℃, laakerin työlämpötila noin -20℃), iskuenergia ja muu mekaniikka Suorituskykyinen lämpökäsittelymenetelmä, pinnan induktiokarkaisu, karkaisukerroksen syvyys, pinnan kovuus, pehmeän hihnan leveys ja pinnan halkeamien hallinta; nopeuden lisäyslaakeri vastaa ulkomaisen STF-, HTF-teräksen kehitystä ja säätelee optimaalista jääneen austeniitin pitoisuutta Pääakselin laakeri on valmistettu sähkökuona-uudelleensulattavasta hiiletysteräksestä ZG20Cr2Ni4A, kun kotimaisen tyhjiökaasuttoman teräksen laadussa on vielä tietty aukko.
