Principalele caracteristici ale rulmenților pentru energie eoliană
1. Mediul de utilizare este dur;
2. Cost ridicat de întreținere;
3. Este necesară o speranță mare de viață;
Clasificarea lagărelor de energie eoliană
Rulmenții pentru turbinele eoliene includ în principal:
Rulmenți de orientare, rulmenți de pas, rulmenți de ax, rulmenți de cutie de viteze, rulmenți de generator.
Și anume: rulment de pas, rulment de rotire, rulment al sistemului de transmisie (arborele principal și rulmentul cutiei de viteze).
Rulmenți generator
Tipuri de rulmenți: rulmenți adânci cu bile, rulmenți cu contact unghiular etc.
Caracteristici de funcționare: viteză mare (1000-1500rpm), temperatură ridicată (90-120℃) și sarcină mare.
Cerințe pentru unsoare: stabilitate excelentă la forfecare, stabilitate bună la oxidare, performanță bună anti-uzură, performanță excelentă la pornire la temperatură scăzută etc.
Rulment ax
Tipuri de rulmenți: rulmenți cu role conice, rulmenți sferici etc.
Caracteristici conditii de lucru: viteza redusa (<25rpm), temperatura="" mare,="" sarcina="" mare="" si="" schimbari="" mari,="" vibratii,="" umiditate="">
Cerințe pentru unsoare: performanță excelentă anti-uzură, stabilitate bună la oxidare, performanță excelentă de pornire la temperatură scăzută, rezistență bună la apă etc.
Rulment înclinare/viciune
Tip rulment: rulment cu bile de contact în patru puncte etc.
Caracteristici stare de lucru: oprire mai mult decât viraj, temperatură mare, sarcină mare, vibrații, umiditate ridicată.
Cerințe pentru unsoare: rezistență excelentă la coroziune și fretare, performanță excelentă de pornire la temperatură scăzută, rezistență bună la apă, stabilitate bună la oxidare etc.
Fiecare echipament de turbină eoliană utilizează 1 set de rulmenți de rotire (lagăr de rotire), 3 seturi de rulmenți de pas (lagăr de rotire) (unele turbine eoliene sub nivelul de megawați sunt lame nereglabile și lagărele cu pas variabil nu pot fi utilizați) pentru a genera electricitate Rulmenți pentru mașini (rulmenți adânci cu bile, rulmenți cu role cilindrice) 3 seturi de rulmenți cu ax (rulmenți sferici cu role) 2 seturi, un total de 9 seturi.
În plus, există rulmenți cutiei de viteze, iar cutia de viteze are trei forme structurale. Prima formă necesită 15 seturi de rulmenți, a doua formă necesită 18 seturi de rulmenți, iar a treia formă necesită 23 de seturi de rulmenți. În acest fel, numărul mediu de rulmenți ai turbinei eoliene este de 27 de seturi.
Formele structurale ale rulmenților pentru turbinele eoliene includ în principal rulmenți cu bile în patru puncte, rulmenți cu role încrucișate, rulmenți cu role cilindrice, rulmenți sferici cu role și rulmenți cu bile adânci. Lagărul de rotire este instalat la legătura dintre turn și cabină, iar rulmentul de pas este instalat la legătura dintre rădăcina fiecărei lame și butuc.
Unele soiuri de rulmenți pentru turbine eoliene produse de unii producători
Cerințele procesului de producție a rulmenților de energie eoliană
1. Temperatura de forjare trebuie controlată bine, iar boabele nu trebuie să fie grosiere;
2. Este necesar să se controleze procesul de călire pentru a asigura structura călită a inimii sale, astfel încât să îi asigure proprietățile mecanice;
3. Controlul adâncimii stratului întărit de călire cu frecvență intermediară de la suprafață;
4. Evitați micro-fisurile la suprafață.
Analiza lubrifierii lagărelor de energie eoliană
Viteza arborelui de intrare al cutiei de viteze eoliene este în general de 10-20 rpm. Datorită vitezei relativ scăzute, pelicula de ulei a rulmentului arborelui de intrare (adică rulmentul suport al purtătorului de planete) este dificil de format.
Funcția peliculei de ulei este de a separa cele două suprafețe de contact metalice atunci când rulmentul funcționează pentru a evita contactul direct metal-metal.
Putem introduce un parametru λ pentru a caracteriza efectul de lubrifiere al rulmentului.
(λ este definit ca raportul dintre grosimea peliculei de ulei și suma rugozității celor două suprafețe de contact)
Dacă λ>1, înseamnă că grosimea peliculei de ulei este suficientă pentru a separa cele două suprafețe metalice, iar efectul de lubrifiere este bun;
Dacă λ<1, înseamnă="" că="" grosimea="" peliculei="" de="" ulei="" nu="" este="" suficientă="" pentru="" a="" separa="" complet="" cele="" două="" suprafețe="" metalice,="" iar="" efectul="" de="" lubrifiere="" nu="" este="">
Funcționarea în condiții de lubrifiere slabă poate cauza deteriorarea rulmentului. Deoarece cutiile de viteze eoliene utilizează în general lubrifianți circulatori cu vâscozitate ISOVG320, dacă λ este mai mic de 1, în general, putem îmbunătăți efectul de lubrifiere doar prin reducerea rugozității canalelor de rulare și a rolelor lagărelor.
În plus, în proiectarea cutiei de viteze, rulmentul de sprijin al purtătorului de planete ar trebui să încerce să evite ca dimensiunea unui rulment de capăt să fie prea mică. În analiza aplicației efective, am constatat că, chiar dacă durata de viață îndeplinește condițiile, acest design va face ca viteza liniară a rulmentului mic să fie foarte scăzută și filmul de ulei și mai mult imposibil de formare.
Analiza zonei de rulment a rulmentului de energie eoliană
În general, doar o parte a rolelor unui rulment rulant suportă sarcina în același timp, iar zona în care se află această parte a rolei se numește zona de rulment a rulmentului.
Mărimea sarcinii suportate de rulment și dimensiunea jocului de rulare vor afecta zona portantă. Dacă suprafața portantă este prea mică, rola este predispusă să alunece în timpul funcționării efective.
Pentru cutiile de viteze eoliene, dacă arborele principal este proiectat cu un suport dublu de rulmenți, teoretic se transmite doar cuplul cutiei de viteze. În acest caz, după o analiză simplă a forței, nu este dificil să se constate că sarcina suportată de rulmentul suport al purtătorului de planete este relativ mică, astfel încât aria de rulment a rulmentului este adesea relativ mică, iar rolele sunt predispuse la alunecare. În proiectarea cutiilor de viteze pentru energie eoliană, rulmenții de susținere a planetei folosesc în general doi rulmenți conici cu un singur rând sau doi rulmenți cilindric cu rolă completă.
Putem mări suprafața portantă prin preîncărcarea corectă a rulmenților cu role conice sau prin reducerea jocului rulmenților cu role cilindrice. Figura 2 arată compararea zonei portante înainte și după reducerea jocului.
Tehnologia purtării energiei eoliene
Proiectare și analiză: proiectarea se bazează încă pe analogia empirică, iar studiul analizei forțelor și al spectrului de încărcare este aproape gol. Printre tehnologiile dificile se numără funcționarea fără probleme a rulmentului axului pentru mai mult de 13*104h și fiabilitatea de peste 95%; designul cu capacitate mare de încărcare pentru rata mare de deteriorare a rulmentului cutiei de viteze.
Material: diferite materiale și tratamente termice sunt utilizate pentru diferite părți ale rulmentului, cum ar fi îmbunătățirea temperaturii scăzute a oțelului 40CrMo pentru rulmenți de orientare și pas (temperatura mediului -40℃∽-30℃, temperatura de lucru a rulmentului în jur de -20℃), energie de impact și alte mecanici Metoda de tratament termic de performanță, adâncimea stratului de întărire prin întărire prin inducție a suprafeței, duritatea suprafeței, lățimea benzii moale și controlul fisurilor de suprafață; Rulmentul de creștere a vitezei este echivalent cu dezvoltarea oțelului străin STF, HTF și controlează conținutul optim de austenită reținută. Rulmentul arborelui principal este fabricat din oțel de cementare ZG20Cr2Ni4A, care se topește cu electrozgură, atunci când există încă un anumit decalaj în calitatea oțelului degazat în vid intern.
