Основните характеристики на вятърните лагери
1. Средата за използване е тежка;
2. Високи разходи за поддръжка;
3. Изисква се висока продължителност на живота;
Класификация на вятърните лагери
Лагерите за вятърни турбини включват главно:
Лагери за отклонение, лагери за наклон, лагери на шпиндела, лагери на скоростна кутия, лагери на генератор.
А именно: наклонен лагер, лагер за отклонение, лагер на трансмисионната система (основен вал и лагер на скоростната кутия).
Лагери на генератора
Типове лагери: сачмени лагери с дълбок канал, лагери с ъглов контакт и др.
Характеристики на работни условия: висока скорост (1000-1500 об/мин), висока температура (90-120 ℃) и тежко натоварване.
Изисквания към смазката: отлична стабилност на срязване, добра стабилност на окисляване, добри характеристики против износване, отлична пускова ефективност при ниска температура и др.
Лагер на шпиндела
Типове лагери: конусни ролкови лагери, сферични лагери и др.
Характеристики на условията на работа: ниска скорост (< 25rpm),="" широка="" температура,="" голямо="" натоварване="" и="" големи="" промени,="" вибрации,="" висока="">
Изисквания за грес: отлични характеристики против износване, добра стабилност на окисляване, отлична пускова ефективност при ниски температури, добра водоустойчивост и др.
Лагер на наклон/отклонение
Тип лагер: четириточков контактен сачмен лагер и др.
Характеристики на работното състояние: спиране повече от завъртане, широка температура, тежък товар, вибрации, висока влажност.
Изисквания към смазката: отлична устойчивост на корозия и фреттинг, отлична пускова мощност при ниска температура, добра водоустойчивост, добра устойчивост на окисляване и др.
Всяко оборудване за вятърна турбина използва 1 комплект лагери за отклонение (въртящ се лагер), 3 комплекта лагери за наклон (въртящ лагер) (някои вятърни турбини под нивото на мегават са нерегулируеми лопатки и лагерите с променлив наклон може да не се използват) за генериране на електричество Машинни лагери (сачмени лагери с дълбок канал, цилиндрични ролкови лагери) 3 комплекта шпинделни лагери (сферични ролкови лагери) 2 комплекта, общо 9 комплекта.
Освен това има лагери на скоростната кутия, а скоростната кутия има три конструктивни форми. Първата форма изисква 15 комплекта лагери, втората форма изисква 18 комплекта лагери, а третата форма изисква 23 комплекта лагери. По този начин средният брой лагери на вятърни турбини е 27 комплекта.
Структурните форми на лагери за вятърни турбини включват главно сачмени лагери с четири точки контакт, кръстосани ролкови лагери, цилиндрични ролкови лагери, сферични ролкови лагери и сачмени лагери с дълбок канал. Лагерът за отклонение е монтиран на връзката между кулата и кабината, а лагерът за наклон е монтиран на връзката между корена на всяка лопатка и главината.
Някои разновидности на лагери на вятърни турбини, произведени от някои производители
Изисквания за производствения процес на лагери за вятърна енергия
1. Температурата на коване трябва да се контролира добре, а зърната не трябва да са едри;
2. Необходимо е да се контролира процеса на темпериране, за да се осигури закалената структура на сърцето му, така че да се гарантират механичните му свойства;
3. Контрол на дълбочината на междинночестотното закаляване на втвърдения слой върху повърхността;
4. Избягвайте микропукнатини по повърхността.
Анализ на смазването на лагерите за вятърна енергия
Скоростта на входящия вал на вятърната скоростна кутия обикновено е 10-20 об/мин. Поради относително ниската скорост, масленият филм на лагера на входния вал (тоест опорния лагер на носача на планетата) е трудно да се образува.
Функцията на масления филм е да раздели двете метални контактни повърхности, когато лагерът работи, за да се избегне директен контакт между метал и метал.
Можем да въведем параметър λ, за да характеризираме ефекта на смазване на лагера.
(λ се дефинира като съотношението на дебелината на масления филм към сумата от грапавостта на двете контактни повърхности)
Ако λ>1, това означава, че дебелината на масления филм е достатъчна за разделяне на двете метални повърхности и ефектът на смазване е добър;
Ако λ<1, това="" означава,="" че="" дебелината="" на="" масления="" филм="" не="" е="" достатъчна="" за="" пълно="" разделяне="" на="" двете="" метални="" повърхности="" и="" ефектът="" на="" смазване="" не="" е="">
Работата при лошо смазване може да причини повреда на лагера. Тъй като ветроенергийните скоростни кутии обикновено използват циркулиращи смазочни материали с вискозитет ISOVG320, ако се установи, че λ е по-малко от 1, обикновено можем да подобрим ефекта на смазване чрез намаляване на грапавостта на каналите и ролките на лагера.
В допълнение, при проектирането на скоростната кутия, опорният лагер на носача на планетата трябва да се опита да избегне размера на единия край на лагера да бъде твърде малък. В анализа на действителното приложение открихме, че дори експлоатационният живот да отговаря на условията, този дизайн ще доведе до много ниска линейна скорост на малкия лагер и да не може да се образува масленият филм още повече.
Анализ на носещата площ на лагера на вятърна енергия
Обикновено само част от ролките на работещ лагер поемат натоварването едновременно, а зоната, където се намира тази част от ролката, се нарича носеща площ на лагера.
Размерът на натоварването, понесено от лагера, и размерът на хлабината при движение ще повлияят на носещата площ. Ако носещата площ е твърде малка, ролката е склонна да се плъзга по време на реална работа.
За скоростни кутии с вятърна мощност, ако главният вал е проектиран с двойна опора на лагера, теоретично към скоростната кутия се предава само въртящ момент. В този случай, след прост анализ на силата, не е трудно да се установи, че натоварването, понесено от опорния лагер на планетарния носач, е сравнително малко, така че носещата площ на лагера често е сравнително малка и ролките са склонни към приплъзване. При проектирането на скоростни кутии за вятърна енергия опорните лагери на носача на планетата обикновено използват два едноредови конични лагера или два цилиндрични лагера с пълна ролка.
Можем да увеличим носещата площ чрез правилно предварително натоварване на конусните ролкови лагери или намаляване на хлабината на цилиндричните ролкови лагери. Фигура 2 показва сравнението на носещата площ преди и след намаляване на хлабината.
Технология на вятърни лагери
Проектиране и анализ: Дизайнът все още се основава на емпирична аналогия, а изследването на анализа на силата и спектъра на натоварване е почти празно. Сред трудните технологии са безпроблемната работа на шпинделния лагер за повече от 13*104h и надеждността над 95%; дизайнът с висока товароносимост за висока степен на повреда на лагера на скоростната кутия.
Материал: Различни материали и термична обработка се използват за различни части на лагера, като например подобряване на ниската температура на стоманата 40CrMo за лагери за наклон и наклон (температура на околната среда -40℃∽-30℃, работна температура на лагера около -20℃), енергия на удар и други механични характеристики Метод на топлинна обработка, повърхностно индукционно втвърдяване, дълбочина на втвърдяващия слой, повърхностна твърдост, ширина на меката лента и контрол на повърхностните пукнатини; Лагерът за увеличаване на скоростта е еквивалентен на разработването на чуждестранна STF, HTF стомана и контролира оптималното съдържание на задържан аустенит. Лагерът на главния вал е изработен от карбуризираща стомана за електрошлаково претопяване ZG20Cr2Ni4A, когато все още има известна разлика в качеството на домашната вакуумно дегазирана стомана.
