Поиск дистрибьютора

поиск продукции

Поиск
Контакты

Подшипники - 2015-01-08

Подшипники качения для ветротурбин

Одна из целей разработки подшипников качения для ветротурбин состоит в том, чтобы улучшить технические характеристики подшипников, учитывая типичные варианты их повреждений, и тем самым, увеличить их срок службы.   Результаты в этой области уже заметны, а ведущие производители расширяют номенклатуру изделий, предназначенных для данной отрасли.

Ветроэнергетика является особенно сложной областью применения для подшипников качения. Здесь используются, например, крупногабаритные подшипники, которые подвергаются большой динамической нагрузке, а условия применения предполагают высокую точность работы компонентов привода.

В таких условиях эксплуатации, где доступ к подшипникам крайне затруднен, достижение срока службы подшипников, равного 175000 часам или 20 годам, является весьма сложной задачей для производителей подшипников качения. Ситуация усугубляется наличием типичных вариантов повреждений, возникающих в процессе использования подшипников,  которые необходимо предотвратить.

Расширение номенклатуры подшипников для ротора ветротурбины
 Основной проект, которым занимается международная группа NSK по ветроэнергетике, - это расширение номенклатуры подшипников качения, использующихся как подшипник ротора ветротурбины.   Этот подшипник должен отвечать очень высоким требованиям, в связи с чем требуется проведение интенсивной работы в области разработок. Компания NSK имеет солидный опыт проектирования подшипников качения для ветровых турбин и реализации проектов на практике.

NSK  может предложить не только расширенный номенклатурный ряд крупногабаритных подшипников качения, но и различные виды подшипников трансмиссий, а также другие подшипники качения для ветротурбин, в которых обычно устанавливается около 20-30 подшипников. Крупногабаритный (400 кг) сферический роликоподшипник для ротора был представлен на выставке Ветроэнергетика 2014 в Гамбурге, Германия.
Рост рынка и увеличение доли на рынке
Компания NSK занимает лидирующие позиции на международном рынке и ожидает увеличение производственных показателей и доли рынка в ближайшие годы в сфере производства подшипников качения для ветротурбин. Этому будет способствовать рост спроса на рынке: в 2013 году на международном уровне были установлены системы общей мощностью 36 гигаватт,  в 2014 насчитывается  50 гигаватт, а к 2015 - 311 Гвт.
Кроме того, NSK планирует существенно увеличить свое присутствие на рынке технологий ветроэнергетики, что подтверждают новейшие разработки, недавно представленные на выставке Ветроэнегетика 2014 в Гамбурге.

Интегрированные подшипники качения для планетарных передач
Двухрядные конические роликоподшипники с компоновкой спиной к спине являются новой разработкой, предназначенной для комплексных конструкций и могут использоваться в планетарных передачах в редукторе ветротурбины. Данные подшипники изготавливаются без наружного кольца и устанавливаются напрямую в сателлит редуктора. До недавнего времени в такой конструкции применялись многорядные цилиндрические роликоподшипники, теперь серия подшипников для планетарных передач и сателлитов пополнилась коническими роликоподшипниками.

Сильная сторона: материаловедение
Одной из сильных сторон NSK является материаловедение или разработка материала. Компании удалось создать и разработать такие составы, которые содержат различные компоненты и, соответственно, имеют различные свойства и возможность применения в различной среде, с учетом рабочих температур, больших механических нагрузок, наличия влаги и посторонних частиц, которые могут попадать в подшипник. Например, в арсенале разработок    NSK  есть такие специальные материалы, как сталь WTF и STF. Подшипники качения, изготовленные из данных видов стали, имеют гораздо больший срок службы, чем подшипники, выполненные из обычной стали. Это касается и подшипников, использующихся в ветроэнергетике, поскольку данная область предъявляет повышенные требования к их ресурсу в связи со сложными условиями эксплуатации, а срок службы подшипников для ветроэнергетики должен составлять 20 лет. При этом необходимо принимать во внимание неблагоприятные условия применения и экстремальные динамические нагрузки, которые приходится выдерживать подшипникам.

Профилактика "отслаивания белых частиц"
За последние годы компания NSK проделала большую работу в области исследования проблемы отслаивания белых частиц. Этот тип повреждения подшипников широко обсуждается в промышленности. Отслаивание относится к структурным изменениям под поверхностью дорожки качения, в связи с чем материал изнашивается и разрушается и в нем могут возникать трещины. Одной из отличительных черт такого типа повреждений является то, что оно может появиться на начальном этапе работы ветротурбины. 
Причины появления такого типа отслаивания материала до конца не известны, тем не менее, много лет назад специалисты NSK решали подобного рода проблему повреждений подшипников качения в генераторах автомобилей. Они заметили, что причиной повреждений был электрический ток, и смогли разработать эффективное решение. Позже в ветроэнергетике проявились свои сложности, в частности, попадание водорода в системе смазки и проскальзывание контактных поверхностей. 
NSK уже удалось разработать несколько опций для подшипников ветротурбин, чтобы сократить случаи такого типа повреждений, например, используется специальная обработка дорожек качения (нанесение защитного оксидного покрытия) или применяется материал STF с карбонитридной поверхностью.

Новые материалы для ветроэнергетики
Специалисты отдела Исследований и разработок NSK в Японии значительно преуспели в изучении проблемы отслаивания белых частиц. Эти исследования повлекли за собой разработку нового материала с чрезвычайно высокой устойчивостью к появлению отслаивания, который был представлен на выставке Ветроэнергетики на примере цилиндрического роликоподшипника. 
NSK  предлагает решение проблем с учетом причин возникновения повреждений, которые приводят к преждевременным отказам подшипников. В процессе испытаний было выявлено, что устойчивость нового материала к появлению отслаиваний увеличилась в 7 раз (по сравнению с подшипниками, изготовленными из стандартной стали). Кроме того, в нормальных условиях износа, т.е. при появлении отслаивания на дорожке качения, которое происходит в результате структурных изменений на самой поверхности, долговечность подшипников также увеличилась. При имитации попадания посторонних частиц в подшипник через смазку, срок службы подшипников был в 3 раза больше по сравнению со стандартными подшипниками из обычной стали. 
С учетом таких характеристик подшипники качения, выполненные из данного материала, подходят для применения не только в ветротурбинах, но и в редукторах других крупных систем, использующихся в металлургии и другой сырьевой промышленности, а также в крупногабаритном строительном оборудовании.  

A current trend in wind power technology is integrated bearings without outer rings for planetary gear units.
The image shows an integrated Triple-Row Cylindrical Roller Bearing 

Поиск контакта

Пожалуйста, выберите

Ваш результат