Le caratteristiche principali dei cuscinetti per energia eolica
1. L'ambiente di utilizzo è duro;
2. Elevato costo di manutenzione;
3. È richiesta un'elevata aspettativa di vita;
Classificazione dei cuscinetti per l'energia eolica
I cuscinetti per turbine eoliche includono principalmente:
Cuscinetti di imbardata, cuscinetti di passo, cuscinetti del mandrino, cuscinetti del cambio, cuscinetti del generatore.
Vale a dire: cuscinetto di inclinazione, cuscinetto di imbardata, cuscinetto del sistema di trasmissione (albero principale e cuscinetto del cambio).
Cuscinetti del generatore
Tipi di cuscinetti: cuscinetti radiali a sfere, cuscinetti a contatto obliquo, ecc.
Caratteristiche delle condizioni di lavoro: alta velocità (1000-1500 giri/min), alta temperatura (90-120 ℃) e carico pesante.
Requisiti per il grasso: eccellente stabilità al taglio, buona stabilità all'ossidazione, buone prestazioni antiusura, eccellenti prestazioni di avviamento a bassa temperatura, ecc.
Cuscinetto mandrino
Tipi di cuscinetti: cuscinetti a rulli conici, cuscinetti sferici, ecc.
Caratteristiche delle condizioni di lavoro: bassa velocità (& lt;25rpm), ampia temperatura, carico pesante e grandi variazioni, vibrazioni, elevata umidità.
Requisiti per il grasso: eccellenti prestazioni antiusura, buona stabilità all'ossidazione, eccellenti prestazioni di avviamento a bassa temperatura, buona resistenza all'acqua, ecc.
Cuscinetto beccheggio/imbardata
Tipo di cuscinetto: cuscinetto a sfere a quattro punti di contatto, ecc.
Caratteristiche delle condizioni di lavoro: arresto più che rotazione, ampia temperatura, carico pesante, vibrazioni, elevata umidità.
Requisiti per il grasso: eccellente resistenza alla corrosione e allo sfregamento, eccellenti prestazioni di avviamento a bassa temperatura, buona resistenza all'acqua, buona stabilità all'ossidazione, ecc.
Ogni attrezzatura della turbina eolica utilizza 1 set di cuscinetti di imbardata (cuscinetto di rotazione), 3 set di cuscinetti di passo (cuscinetto di rotazione) (alcune turbine eoliche al di sotto del livello di megawatt sono pale non regolabili e i cuscinetti a passo variabile non possono essere utilizzati) per generare elettricità Cuscinetti della macchina (cuscinetti radiali a sfere, cuscinetti a rulli cilindrici) 3 set di cuscinetti per mandrini (cuscinetti orientabili a rulli) 2 set, per un totale di 9 set.
Inoltre, ci sono cuscinetti del cambio e il cambio ha tre forme strutturali. La prima forma richiede 15 serie di cuscinetti, la seconda forma richiede 18 serie di cuscinetti e la terza forma richiede 23 serie di cuscinetti. In questo modo, il numero medio di cuscinetti per turbine eoliche è di 27 set.
Le forme strutturali dei cuscinetti per turbine eoliche includono principalmente cuscinetti a sfere a quattro punti di contatto, cuscinetti a rulli incrociati, cuscinetti a rulli cilindrici, cuscinetti orientabili a rulli e cuscinetti radiali a sfere. Il cuscinetto di imbardata è installato nel collegamento tra la torre e la cabina e il cuscinetto di beccheggio è installato nel collegamento tra la radice di ciascuna pala e il mozzo.
Alcune varietà di cuscinetti per turbine eoliche prodotte da alcuni produttori
Requisiti del processo di produzione dei cuscinetti per energia eolica
1. La temperatura di forgiatura dovrebbe essere controllata bene e i grani non dovrebbero essere grossolani;
2. È necessario controllare il processo di rinvenimento per garantire la struttura temprata del suo cuore, in modo da garantire le sue proprietà meccaniche;
3. Controllo della profondità dello strato indurito di tempra a frequenza intermedia sulla superficie;
4. Evitare microfratture sulla superficie.
Analisi della lubrificazione dei cuscinetti per energia eolica
La velocità dell'albero di ingresso del riduttore eolico è generalmente di 10-20 giri/min. A causa della velocità relativamente bassa, la pellicola d'olio del cuscinetto dell'albero di ingresso (ovvero il cuscinetto di supporto del portasatelliti) è difficile da formare.
La funzione del film d'olio è quella di separare le due superfici di contatto metalliche quando il cuscinetto è in funzione per evitare il contatto diretto metallo contro metallo.
Possiamo introdurre un parametro per caratterizzare l'effetto lubrificante del cuscinetto.
(λ è definito come il rapporto tra lo spessore del film d'olio e la somma delle rugosità delle due superfici di contatto)
Se λ>1, significa che lo spessore del film d'olio è sufficiente a separare le due superfici metalliche, e l'effetto lubrificante è buono;
Se λ<1, significa="" che="" lo="" spessore="" del="" film="" d'olio="" non="" è="" sufficiente="" per="" separare="" completamente="" le="" due="" superfici="" metalliche="" e="" l'effetto="" lubrificante="" non="" è="">
Il funzionamento in condizioni di scarsa lubrificazione può causare danni al cuscinetto. Poiché i riduttori eolici generalmente utilizzano lubrificanti circolanti con viscosità ISOVG320, se risulta inferiore a 1, generalmente possiamo solo migliorare l'effetto di lubrificazione riducendo la rugosità delle piste e dei rulli dei cuscinetti.
Inoltre, nella progettazione del cambio, il cuscinetto di supporto del portasatelliti dovrebbe cercare di evitare che le dimensioni di un cuscinetto di estremità siano troppo piccole. Nell'analisi dell'applicazione effettiva, abbiamo scoperto che anche se la vita utile soddisfa le condizioni, questo design farà sì che la velocità lineare del piccolo cuscinetto sia molto bassa e che il film d'olio sia ancora più incapace di formarsi.
Analisi dell'area portante del cuscinetto dell'energia eolica
Generalmente, solo una parte dei rulli di un cuscinetto in movimento sopporta il carico contemporaneamente e l'area in cui si trova questa parte del rullo è chiamata area del cuscinetto del cuscinetto.
La dimensione del carico sopportato dal cuscinetto e la dimensione del gioco di scorrimento influenzeranno l'area portante. Se l'area portante è troppo piccola, il rullo tende a scivolare durante il funzionamento effettivo.
Per i riduttori eolici, se l'albero principale è progettato con supporto a doppio cuscinetto, teoricamente solo la coppia viene trasmessa al riduttore. In questo caso, dopo una semplice analisi della forza, non è difficile trovare che il carico sopportato dal cuscinetto di supporto del portasatelliti è relativamente piccolo, quindi l'area del cuscinetto del cuscinetto è spesso relativamente piccola e i rulli sono soggetti a slittamento. Nella progettazione dei riduttori per energia eolica, i cuscinetti portasatelliti generalmente utilizzano due cuscinetti conici a una corona o due cuscinetti cilindrici a rullo pieno.
Possiamo aumentare l'area portante precaricando adeguatamente i cuscinetti a rulli conici o riducendo il gioco dei cuscinetti a rulli cilindrici. La Figura 2 mostra il confronto dell'area portante prima e dopo la riduzione del gioco.
Tecnologia dei cuscinetti a energia eolica
Progettazione e analisi: la progettazione è ancora basata sull'analogia empirica e lo studio dell'analisi della forza e dello spettro di carico è quasi vuoto. Tra le tecnologie difficili ci sono il funzionamento senza problemi del cuscinetto del mandrino per più di 13*104 ore e l'affidabilità di oltre il 95%; il design ad alta capacità di carico per l'alto tasso di danneggiamento del cuscinetto del cambio.
Materiale: diversi materiali e trattamenti termici vengono utilizzati per diverse parti del cuscinetto, come il miglioramento della bassa temperatura dell'acciaio 40CrMo per i cuscinetti di imbardata e beccheggio (temperatura ambiente -40 ℃∽-30 , temperatura di esercizio del cuscinetto intorno a -20 ℃), energia d'impatto e altri meccanismi Metodo di trattamento termico delle prestazioni, profondità dello strato di indurimento per indurimento a induzione superficiale, durezza superficiale, larghezza della cinghia morbida e controllo delle crepe superficiali; il cuscinetto del moltiplicatore di velocità è equivalente allo sviluppo di STF estraneo, acciaio HTF e controlla il contenuto ottimale di austenite trattenuta Il cuscinetto dell'albero principale è realizzato in acciaio da cementazione con rifusione di scorie ZG20Cr2Ni4A quando c'è ancora un certo divario nella qualità dell'acciaio degassato sotto vuoto domestico.
