Ветряная энергия
Подшипники NSK -Передовые технологии для ветроэнергетики
Ветряные турбины производят электричество в тяжелых, постоянно изменяющихся условиях, как в море, так и на берегу. А это устанавливает очень высокие требования к качеству всех компонентов турбины, и особенно к подшипникам. Помимо высоких скоростей подшипникам приходится выдерживать динамические нагрузки, что значит, что для поставки подшипников необходим партнер, обладающий опытом именно в этой отрасли и точными знаниями в области подшипниковой продукции. Мы работаем с отраслью ветровой энергетики уже более 15 лет и соответствуем таким требованиям.
Подшипники NSK завоевали мировую репутацию за превосходное качество, основанное на долговечной, надежной, прочной и тщательно продуманной конструкции.
Для того чтобы разрабатывать превосходные решения для вас, мы сформировали группу, занимающуюся специально ветровой энергетикой, соединяющую функции продаж продукции и техническую поддержку. Последние результаты исследований наших технологических центров также включаются в эту систему. На наших площадках мы можем тестировать крупные и очень крупные подшипники для валов роторов ветровых турбин в различных условиях применения.
Чтобы Вам ни было нужно, наша группа по ветровой энергетике рада помочь Вам советом, консультацией по новым разработкам и технической поддержкой.
Основные подшипники вала ротора
Рабочие условия: большие радиальные и осевые нагрузки
Динамические ветровые нагрузки, воздействующие на ротор, создают высокую степень механического напряжения на компонентах трансмиссии ветровой турбины. Система опорных подшипников должна выдерживать как радиальные нагрузки, так и осевые усилия, включая и момент наклона вала ротора. В интегрированной приводной цепи ступица ротора подсоединена напрямую к генератору или коробке передач. Здесь в основном используются двухрядные конические роликоподшипники.
Комплексное качественное решение:
- самоустанавливающиеся сферические роликоподшипники NSKHPS с увеличенной грузоподъемностью
- сферические роликоподшипники с сепаратором САМ с увеличенной статической и динамической грузоподъемностью.
На валах роторов, используемых сегодня, могут применяться различные компоновки подшипников. По одной популярной концепции устанавливаются два отдельных подшипника вала ротора. Так называемая четырехточечная опора, которая может быть выполнена как классическая система фиксированного/нефиксированного подшипника или подшипника в плавающей опоре.
С трех-точечной опорой на валу ротора устанавливается один основной подшипник. Подсоединенная коробка передач используется как второй подшипник.
Сферические роликоподшипники и конические роликоподшипники NSK являются идеальным решением, как для установки индивидуальных подшипников вала ротора, так и для интегрированной компоновки подшипников, поскольку отличаются высокой степенью жесткости.
Сферические роликоподшипники NSKHPS особенно хорошо подходят для этого применения благодаря своей увеличенной грузоподъемности и увеличенным предельным скоростям.
Наши новые разработки:
Главный редуктор
Рабочие условия: переменные нагрузки
Главный редуктор ветровой турбины служит для преобразования низкой скорости ротора в высокую скорость генератора. Редукторы обычно использующиеся в мегаваттных турбинах состоят из как минимум одной планетарной передачи и одной или двух цилиндрических зубчатых передач. Рабочие условия ветровых турбин предъявляют высокие требования к подшипникам, применяемым в отдельных валах и компонентах коробки передач.
Подшипники в быстрой части редуктора подвергаются частой смене скорости ветра, что приводит к большим ускорениям и изменениям скорости. И наоборот, подшипники входного каскада подвергаются высоким статическим нагрузкам при спокойной погоде или сильном ветре (при отключении турбины).
Еще один фактор – это вес редуктора, который необходимо минимизировать, поскольку блок крепится на высоте 120м. Подшипники должны иметь соответствующую конструкцию.
Комплексное качественное решение:
- конические роликоподшипники HR
- цилиндрические роликоподшипники серий EM
- EW с увеличенной грузоподъемностью
Когда мы разрабатываем подшипники для главного редуктора, мы выполняем требования международных стандартов, а нашу работу проверяют официальные учреждения. Каждый подшипник разрабатывается с расчетной долговечностью как минимум 20 лет. Это возможно только в том случае, если данные по рабочим и внешним условиям учитываются в вычислениях как можно точнее.
Программа STIFF (STIFF software), разработанная NSK позволяет учитывать все условия применения (нагрузки, конструкцию подшипника, внешнюю конструкцию, свойства материалов, температуру, смазку и т.д.).
Конические роликоподшипники HR и цилиндрические роликоподшипники NSK идеально подходят для применения в главных редукторах, поскольку отличаются надежностью, несмотря на изменение нагрузок, а также увеличенной грузоподъемностью. Они могут поставляться в различных комбинациях: как фиксирующие / нефиксирующие подшипники, система опор или плавающие подшипники.
Наши новые разработки:
Генератор
Рабочие условия: внезапная перезарядка, вызванная блуждающими токами
Роль генератора в ветротурбине заключается в преобразовании механической энергии в электрическую. Такие факторы, как магнитная асимметрия или использование преобразователя частоты часто провоцируют появление блуждающих токов, которые распространяются в пространстве между ротором и статором. Такие токи проходят через подшипники. Частая и внезапная перезарядка через очень тонкий слой смазочной пленки может вызывать повреждения дорожки качения и тел качения (образование микро лунок). Если подшипник подвергается таким разрядам в течение продолжительного периода времени, появляется электрическая коррозия.
Комплексное качественное решение:
- стандартные радиальные шарикоподшипники, шарикоподшипники с керамическим покрытием
- гибридные подшипники для предотвращения электрокоррозии
Обычные радиальные шарикоподшипники не могут выдерживать механические нагрузки в генераторах. Однако радиальные шарикоподшипники с керамическим покрытием и гибридные подшипники NSK идеально подходят для таких условий применения, т.к. не восприимчивы к электрической коррозии.
На эти радиальные шарикоподшипники нанесен изоляционный керамический слой, который электрически отделяет подшипник от корпуса (статора). Несмотря на то, что толщина такого слоя составляет несколько десятых миллиметра, он обладает силой пробоя диэлектрика нескольких тысяч вольт.
Гибридные подшипники с керамическими телами качения также обеспечивают электрическую изоляцию статора и ротора.
Наши новые разработки:
Механизмы вращения турбины и механизм вращения лопастей
Рабочие условия: высокая степень статической нагрузки
Поворотный механизм поворачивает гондолу к ветру или от него таким образом, чтобы ротор полностью был вертикален по отношению к ветру. Шестерни с зацеплением (механизм вращения лопастей) необходимы для того, чтобы настроить лопатки ротора так, чтобы максимально использовать кинетическую энергию.
Когда лопатки ротора или гондола устанавливаются под углом, приводы часто должны находиться в таком положении по несколько часов. При этом они должны выдерживать постоянное изменение нагрузки и вибрацию.
Комплексное качественное решение:
- Конические роликоподшипники HR
- цилиндрические роликоподшипники с увеличенной грузоподъемностью серии ЕМ
- цилиндрические роликоподшипники с увеличенной грузоподъемностью серии EW
Компания NSK предлагает широкий номенклатурный ряд конических и цилиндрических роликоподшипников с увеличенной грузоподъемностью, которые могут обеспечить расчетную мощность приводов.
Наши новые разработки:
