As principais características dos rolamentos de energia eólica
1. O ambiente de uso é hostil;
2. Alto custo de manutenção;
3. É necessária uma alta expectativa de vida;
Classificação de rolamentos de energia eólica
Os rolamentos para turbinas eólicas incluem principalmente:
Rolamentos de guinada, rolamentos de passo, rolamentos do fuso, rolamentos da caixa de engrenagens, rolamentos do gerador.
A saber: rolamento de passo, rolamento de guinada, rolamento do sistema de transmissão (eixo principal e rolamento da caixa de engrenagens).
Rolamentos do gerador
Tipos de rolamentos: rolamentos rígidos de esferas, rolamentos de contato angular, etc.
Características da condição de trabalho: alta velocidade (1000-1500 rpm), alta temperatura (90-120 ℃) e carga pesada.
Requisitos para a graxa: excelente estabilidade ao cisalhamento, boa estabilidade à oxidação, bom desempenho antidesgaste, excelente desempenho inicial em baixa temperatura, etc.
Rolamento do fuso
Tipos de rolamentos: rolamentos de rolos cônicos, rolamentos esféricos, etc.
Características das condições de trabalho: baixa velocidade (& lt; 25 rpm), ampla temperatura, grande carga e grandes mudanças, vibração, alta umidade.
Requisitos para graxa: excelente desempenho antidesgaste, boa estabilidade à oxidação, excelente desempenho inicial em baixa temperatura, boa resistência à água, etc.
Rolamento de inclinação / guinada
Tipo de rolamento: rolamento de esferas de contato de quatro pontos, etc.
Características da condição de trabalho: parar mais do que girar, ampla temperatura, carga pesada, vibração, alta umidade.
Requisitos para graxa: excelente resistência anticorrosiva e de atrito, excelente desempenho inicial em baixa temperatura, boa resistência à água, boa estabilidade à oxidação, etc.
Cada equipamento de turbina eólica usa 1 conjunto de rolamento de guinada (rolamento de rotação), 3 conjuntos de rolamento de inclinação (rolamento de rotação) (algumas turbinas eólicas abaixo do nível de megawatt são lâminas não ajustáveis e rolamentos de passo variável não podem ser usados) para gerar eletricidade Rolamentos da máquina (rolamentos rígidos de esferas, rolamentos de rolos cilíndricos) 3 conjuntos de rolamentos do eixo (rolamentos autocompensadores de rolos) 2 conjuntos, um total de 9 conjuntos.
Além disso, existem rolamentos da caixa de engrenagens, e a caixa de engrenagens tem três formas estruturais. A primeira forma requer 15 conjuntos de rolamentos, a segunda forma requer 18 conjuntos de rolamentos e a terceira forma requer 23 conjuntos de rolamentos. Dessa forma, o número médio de rolamentos de turbinas eólicas é de 27 conjuntos.
As formas estruturais de rolamentos para turbinas eólicas incluem principalmente rolamentos de esferas de contato de quatro pontos, rolamentos de rolos cruzados, rolamentos de rolos cilíndricos, rolamentos de rolos esféricos e rolamentos rígidos de esferas. O rolamento de guinada é instalado na conexão entre a torre e a cabine, e o rolamento de inclinação é instalado na conexão entre a raiz de cada pá e o cubo.
Algumas variedades de rolamentos de turbinas eólicas produzidas por alguns fabricantes
Requisitos do processo de produção de mancais de energia eólica
1. A temperatura de forjamento deve ser bem controlada, e os grãos não devem ser grossos;
2. É necessário controlar o processo de têmpera para garantir a estrutura temperada de seu coração, de modo a garantir suas propriedades mecânicas;
3. Controle da profundidade da camada endurecida de têmpera de frequência intermediária na superfície;
4. Evite microfissuras na superfície.
Análise de lubrificação de rolamentos de energia eólica
A velocidade do eixo de entrada da caixa de engrenagens da energia eólica é geralmente de 10-20 rpm. Devido à velocidade relativamente baixa, a película de óleo do rolamento do eixo de entrada (ou seja, o rolamento de suporte do suporte planetário) é difícil de formar.
A função do filme de óleo é separar as duas superfícies de contato de metal quando o rolamento está funcionando para evitar o contato direto de metal com metal.
Podemos introduzir um parâmetro λ para caracterizar o efeito de lubrificação do rolamento.
(λ é definido como a razão entre a espessura do filme de óleo e a soma da rugosidade das duas superfícies de contato)
Se λ> 1, significa que a espessura do filme de óleo é suficiente para separar as duas superfícies metálicas e o efeito de lubrificação é bom;
Se λ< 1,="" significa="" que="" a="" espessura="" do="" filme="" de="" óleo="" não="" é="" suficiente="" para="" separar="" completamente="" as="" duas="" superfícies="" de="" metal="" e="" o="" efeito="" de="" lubrificação="" não="" é="" o="">
Operar em condições de lubrificação insuficiente pode causar danos ao rolamento. Como as caixas de engrenagens de energia eólica geralmente usam lubrificantes circulantes com viscosidade ISOVG320, se λ for menor que 1, geralmente só podemos melhorar o efeito de lubrificação reduzindo a aspereza das pistas do rolamento e rolos.
Além disso, no projeto da caixa de engrenagens, o rolamento de suporte do suporte planetário deve tentar evitar que o tamanho de um rolamento da extremidade seja muito pequeno. Na análise da aplicação real, descobrimos que mesmo que a vida útil atenda às condições, esse projeto fará com que a velocidade linear do rolamento pequeno seja muito baixa e o filme de óleo ainda mais incapaz de se formar.
Análise da área de rolamento do rolamento de energia eólica
Geralmente, apenas uma parte dos rolos de um rolamento em movimento suporta a carga ao mesmo tempo, e a área onde essa parte do rolamento está localizada é chamada de área de rolamento do rolamento.
O tamanho da carga suportada pelo rolamento e o tamanho da folga de funcionamento afetarão a área de suporte de carga. Se a área de carga for muito pequena, o rolo pode escorregar durante a operação real.
Para caixas de engrenagens de energia eólica, se o eixo principal for projetado com suporte de rolamento duplo, teoricamente, apenas o torque é transmitido à caixa de engrenagens. Nesse caso, após uma análise de força simples, não é difícil descobrir que a carga suportada pelo rolamento de suporte do suporte planetário é relativamente pequena, de modo que a área de rolamento do rolamento costuma ser relativamente pequena e os rolos tendem a escorregar. No projeto de caixas de engrenagens de energia eólica, os rolamentos de suporte planetário geralmente usam dois rolamentos cônicos de uma carreira ou dois rolamentos cilíndricos de rolo completo.
Podemos aumentar a área de carga ao pré-carregar corretamente os rolamentos de rolos cônicos ou reduzindo a folga dos rolamentos de rolos cilíndricos. A Figura 2 mostra a comparação da área de carga antes e depois da redução da folga.
Tecnologia de rolamento de energia eólica
Projeto e análise: O projeto ainda é baseado em analogia empírica, e o estudo da análise de força e espectro de carga está quase em branco. Entre as tecnologias difíceis estão a operação sem problemas do rolamento do fuso por mais de 13 * 104h e a confiabilidade de mais de 95%; o projeto de alta capacidade de carga para a alta taxa de danos do rolamento da caixa de engrenagens.
Material: Diferentes materiais e tratamentos térmicos são usados para diferentes partes do rolamento, como melhorar a baixa temperatura do aço 40CrMo para rolamentos de guinada e inclinação (temperatura ambiente -40 ℃ ∽-30 ℃, temperatura de trabalho do rolamento em torno de -20 ℃), energia de impacto e outros mecânicos Método de tratamento térmico de desempenho, profundidade da camada de endurecimento de endurecimento por indução de superfície, dureza da superfície, largura de correia macia e controle de rachadura superficial; O rolamento de aumento de velocidade é equivalente ao desenvolvimento de STF estrangeiro, aço HTF e controla o conteúdo ideal de austenita retida. O rolamento do eixo principal é feito de aço de cementação por eletroescória ZG20Cr2Ni4A quando ainda há uma certa lacuna na qualidade do aço desgaseificado a vácuo doméstico.
