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风力发电机转子轴承的新产品设计
更新时间:2018-12-10 13:23:23
  来自风的所有力直接作用在风力涡轮机中的转子轴承上,这意味着滚动轴承承受高动态载荷和恶劣的操作条件。一系列动力总成设计已经在市场上建立起来,每个都需要不同的轴承。因此,舍弗勒优化了其经过验证的轴承,同时开发了适用于各种轴承支撑概念的新轴承设计。
  舍弗勒开发了一种新型紧凑型轴承单元,用于转子轴承支撑中的力矩轴承概念。安装在法兰上的圆锥滚子轴承单元可以安全地支撑轴承中的所有力和力矩,因为转子的压力角和轴向引导很小。采用“O”形排列的双列圆锥滚子轴承单元,带有润滑脂润滑和密封,预先组装。内圈法兰安装在转子上,而外圈法兰安装在风力涡轮机的机舱上。轴承间隙是预设的,这大大降低了物流和安装成本。
  作为一种选择,法兰安装的圆锥滚子轴承单元可以在工厂安装FAG GreaseCheck。该润滑脂传感器根据特定类型的润滑脂进行设置和配置,并直接在轴承支架上提供水含量,浊度和机械磨损以及润滑脂温度的光学测量。通过电缆连接的分析单元根据测量值生成关于条件的信息,并将这些信息作为模拟信号发送。如果GreaseCheck检测到润滑脂中的含水量超过了规定的阈值,它通常会产生两个响应:将信息发送到控制室,以便可以制定计划进行检查,如果需要,可以更换密封件。或者,来自润滑脂传感器的信号可以通过控制室与中央润滑系统连通,以便轴承以较短的间隔和更大的量再润滑,以便尽管损坏密封件并改善润滑脂的状态。保护轴承免受油脂故障的损坏。
  舍弗勒自己的大型轴承试验台ASTRAIOS为法兰安装的圆锥滚子轴承单元的开发做出了贡献。虽然较小的滚动轴承的额定寿命计算很好地转移到大型轴承,但其他参数(如运动学或摩擦力矩)的情况并非如此。因此,必须通过测试结果验证这些区域的模拟。测量结果在多阶段过程中反馈到仿真模型中,以便计算大尺寸轴承的载荷和运动特性。例如,如果仅计算变形,则可以在试验台上模拟和验证其对滚动轴承功能的影响。
  自ASTRAIOS于2011年投入运行以来,它提供了以前无法测试的功能的重要信息,例如密封和润滑概念,操作间隙(温度和连接螺钉的影响)和滚筒速度。
  为了提高风力涡轮机的可靠性,可用性以及成本效益,舍弗勒优化了用于主旋翼轴承支撑的球面滚子轴承。该轴承设计专门用于轴承支撑 - 最常见的轴承支撑概念。为了优化轴承,其微观和宏观几何形状都得到了解决。结果是决定性的:可以减少轴承中的摩擦和压力,改善力的分布,并增加轴向刚度。因此,这些优化的球面滚子轴承具有更大的耐磨性,这特别是由于轴向位移而发生。这些轴承成功完成了一系列全面的测试,作为舍弗勒“X-life”优质密封认证的一部分。
  这种不对称设计代表了重要的一步。它大大增加了轴向承载能力,从而提高了风力涡轮机中主轴承的使用寿命。它允许在承受轴向载荷的轴承列上使用较大的接触角,并且轴承行上的较小接触角主要受径向载荷的影响。这导致了负载分布的改善,接触压力的降低以及轴向位移的显着降低。
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