Główne cechy łożysk wiatrowych
1. Środowisko użytkowania jest trudne;
2. Wysokie koszty utrzymania;
3. Wymagana jest wysoka średnia długość życia;
Klasyfikacja łożysk wiatrowych
Łożyska do turbin wiatrowych to głównie:
Łożyska odchylające, łożyska skośne, łożyska wrzeciona, łożyska skrzyni biegów, łożyska generatora.
Mianowicie: łożysko skokowe, łożysko odchylające, łożysko układu przeniesienia napędu (wał główny i łożysko skrzyni biegów).
Łożyska generatora
Typy łożysk: łożyska kulkowe zwykłe, łożyska skośne itp.
Charakterystyka warunków pracy: duża prędkość (1000-1500 obr./min), wysoka temperatura (90-120 ℃) i duże obciążenie.
Wymagania dotyczące smaru: doskonała odporność na ścinanie, dobra stabilność utleniania, dobre właściwości przeciwzużyciowe, doskonała wydajność rozruchu w niskich temperaturach itp.
Łożysko wrzeciona
Typy łożysk: łożyska stożkowe, łożyska baryłkowe itp.
Charakterystyka warunków pracy: niska prędkość (& lt;25rpm), szeroka temperatura, duże obciążenie i duże zmiany, wibracje, wysoka wilgotność.
Wymagania dotyczące smaru: doskonałe właściwości przeciwzużyciowe, dobra stabilność oksydacyjna, doskonałe właściwości rozruchowe w niskich temperaturach, dobra wodoodporność itp.
Łożysko pochylenia/odchylenia
Typ łożyska: łożysko kulkowe czteropunktowe itp.
Charakterystyka warunków pracy: zatrzymanie więcej niż obrót, szeroka temperatura, duże obciążenie, wibracje, wysoka wilgotność.
Wymagania dotyczące smaru: doskonała odporność na korozję i fretting, doskonała wydajność rozruchu w niskich temperaturach, dobra wodoodporność, dobra stabilność oksydacyjna itp.
Każdy sprzęt turbiny wiatrowej wykorzystuje 1 zestaw łożysk odchylających (łożysko wahliwe), 3 zestawy łożysk tocznych (łożysko wahliwe) (niektóre turbiny wiatrowe poniżej poziomu megawata są łopatkami nieregulowanymi i nie można używać łożysk o zmiennym skoku) do wytwarzania energii elektrycznej Łożyska maszynowe (łożyska kulkowe zwykłe, łożyska walcowe) 3 komplety łożysk wrzecionowych (łożyska baryłkowe) 2 komplety, łącznie 9 kompletów.
Dodatkowo w skrzyni biegów znajdują się łożyska, a skrzynia biegów ma trzy formy konstrukcyjne. Pierwsza forma wymaga 15 zestawów łożysk, druga forma wymaga 18 zestawów łożysk, a trzecia forma wymaga 23 zestawów łożysk. W ten sposób średnia liczba łożysk turbin wiatrowych wynosi 27 zestawów.
Formy konstrukcyjne łożysk do turbin wiatrowych obejmują głównie łożyska kulkowe o styku czteropunktowym, łożyska wałeczkowe krzyżowe, łożyska wałeczkowe walcowe, łożyska baryłkowe i łożyska kulkowe zwykłe. Łożysko odchylające jest instalowane na połączeniu między wieżą a kabiną, a łożysko toczne jest instalowane na połączeniu między podstawą każdej łopaty a piastą.
Niektóre odmiany łożysk turbin wiatrowych produkowane przez niektórych producentów
Wymagania dotyczące procesu produkcji łożysk wiatrowych
1. Temperatura kucia powinna być dobrze kontrolowana, a ziarna nie powinny być grube;
2. Niezbędne jest kontrolowanie procesu odpuszczania, aby zapewnić hartowaną strukturę jego serca, tak aby zapewnić jego właściwości mechaniczne;
3. Kontrola głębokości warstwy hartowanej pośredniej częstotliwości na powierzchni;
4. Unikaj mikropęknięć na powierzchni.
Analiza smarowania łożysk wiatrowych
Prędkość wału wejściowego przekładni wiatrowej wynosi zwykle 10-20 obr./min. Ze względu na stosunkowo niską prędkość, film olejowy łożyska wału wejściowego (tj. łożyska nośnego satelity) jest trudny do uformowania.
Zadaniem filmu olejowego jest oddzielenie dwóch metalowych powierzchni styku podczas pracy łożyska, aby uniknąć bezpośredniego kontaktu metal-metal.
Możemy wprowadzić parametr λ, aby scharakteryzować efekt smarowania łożyska.
(λ definiuje się jako stosunek grubości filmu olejowego do sumy chropowatości dwóch powierzchni styku)
Jeśli λ>1, oznacza to, że grubość filmu olejowego jest wystarczająca do rozdzielenia dwóch powierzchni metalowych, a efekt smarowania jest dobry;
Jeśli λ<1, oznacza="" to,="" że="" grubość="" filmu="" olejowego="" nie="" jest="" wystarczająca="" do="" całkowitego="" oddzielenia="" dwóch="" metalowych="" powierzchni,="" a="" efekt="" smarowania="" nie="" jest="">
Praca w warunkach słabego smarowania może spowodować uszkodzenie łożyska. Ponieważ przekładnie wiatrowe zazwyczaj wykorzystują smary obiegowe o lepkości ISOVG320, jeśli λ jest mniejsze niż 1, ogólnie możemy poprawić efekt smarowania tylko poprzez zmniejszenie chropowatości bieżni łożysk i rolek.
Ponadto w konstrukcji skrzyni biegów łożysko wspornika satelity powinno starać się unikać zbyt małego rozmiaru jednego łożyska końcowego. W rzeczywistej analizie aplikacji stwierdziliśmy, że nawet jeśli żywotność spełnia warunki, taka konstrukcja spowoduje, że prędkość liniowa małego łożyska będzie bardzo niska, a film olejowy jeszcze bardziej nie będzie mógł się uformować.
Analiza powierzchni nośnej łożyska wiatrowego
Ogólnie rzecz biorąc, tylko część wałeczków łożyska tocznego przenosi obciążenie w tym samym czasie, a obszar, w którym znajduje się ta część wałka, nazywa się obszarem łożyska łożyska.
Wielkość obciążenia przenoszonego przez łożysko i wielkość luzu roboczego wpływają na powierzchnię nośną. Jeśli powierzchnia nośna jest zbyt mała, walec może się ślizgać podczas rzeczywistej pracy.
W przypadku przekładni wiatrowych, jeśli wał główny jest zaprojektowany z podwójnym łożyskowaniem, teoretycznie na przekładnię przenoszony jest tylko moment obrotowy. W tym przypadku, po prostej analizie sił, nietrudno stwierdzić, że obciążenie przenoszone przez łożysko wspornika satelity jest stosunkowo małe, więc powierzchnia łożyska łożyska jest często stosunkowo mała, a rolki mają skłonność do poślizgu. W konstrukcji przekładni wiatrowych łożyska podtrzymujące satelity zazwyczaj wykorzystują dwa jednorzędowe łożyska stożkowe lub dwa łożyska walcowe z pełnym tocznem.
Możemy zwiększyć powierzchnię nośną poprzez odpowiednie wstępne obciążenie łożysk stożkowych lub zmniejszenie luzu łożysk walcowych. Rysunek 2 przedstawia porównanie powierzchni nośnej przed i po zmniejszeniu luzu.
Technologia łożysk wiatrowych
Projekt i analiza: Projekt nadal opiera się na analogii empirycznej, a badanie analizy sił i widma obciążenia jest prawie puste. Do trudnych technologii należą bezawaryjna praca łożyska wrzeciona przez ponad 13*104h oraz niezawodność ponad 95%; konstrukcja o wysokiej nośności zapewniająca wysoki wskaźnik uszkodzeń łożyska skrzyni biegów.
Materiał: Różne materiały i obróbka cieplna są stosowane do różnych części łożyska, takie jak poprawa niskiej temperatury stali 40CrMo dla łożysk odchylenia i skoku (temperatura otoczenia -40 ℃ ∽ -30 ℃, temperatura pracy łożyska około -20 ℃), energia uderzenia i inna mechanika Wydajna metoda obróbki cieplnej, głębokość warstwy utwardzania powierzchniowego utwardzania indukcyjnego, twardość powierzchni, szerokość miękkiej taśmy i kontrola pęknięć powierzchniowych; Łożysko przyspieszacza jest równoważne rozwojowi zagranicznej stali STF, HTF i kontroluje optymalną zawartość austenitu szczątkowego. Łożysko wału głównego jest wykonane ze stali do nawęglania do przetopu elektrożużlowego ZG20Cr2Ni4A, gdy nadal istnieje pewna luka w jakości krajowej stali odgazowanej próżniowo.
