
舍弗勒集團工業(yè)事業(yè)部的風能業(yè)務部在開發(fā)、生產應用于風力發(fā)電機的滾動軸承領域有超過三十年的經驗,被認為是全球風力發(fā)電機和風力發(fā)電機齒輪箱生產企業(yè)的重要研發(fā)伙伴。其產品和服務的范圍遠遠超過創(chuàng)新滾動軸承解決方案,而拓展到包括設計階段,產品樣品階段直至能夠批量生產階段的整個過程。工業(yè)事業(yè)部用風力發(fā)電機的計算工具、仿真工具以及滾動軸承安裝或摩擦學領域的專業(yè)知識為客戶提供支持。產品、應用技術、咨詢服務以及與客戶緊密的研發(fā)合作關系縮短了研發(fā)時間并提升了質量、可靠性和性價比。在中國,舍弗勒集團擁有高水平的專業(yè)的外部銷售工程師團隊,他們能夠在現(xiàn)場為客戶提供全面的咨詢意見。舉例來說,與阿若丁能源系統(tǒng)公司(Ae r o d y nEnergies System GmbH,)合作研發(fā)新一代風力發(fā)電“超緊湊驅動系統(tǒng)(SCD)”,并在中國風力發(fā)電機生產企業(yè)明陽中首次應用。
阿若丁的SCD技術背后的理念是設計直徑幾乎相同的電機軸承、齒輪箱、發(fā)電機零部件,將它們排列好,并使用零部件的支座將載荷從電機傳遞到風機頭部。與傳統(tǒng)設計相比,這個風力發(fā)電機只有兩個電機葉片。因此,與傳統(tǒng)的風力發(fā)電機設計相比較,SCD技術實現(xiàn)了最佳的載荷傳遞、以及可能實現(xiàn)的最小、最輕的驅動系統(tǒng)。由舍弗勒集團工業(yè)事業(yè)部提供的滾動軸承設計滿足了此新型風力發(fā)電機的特殊要求,尤其是具有最高水平的功率密度。
新型的S C D 技術在緊湊性、機艙重量和可靠性等方面都有突破性進步。這對提升風力發(fā)電機的性價比做出了進一步貢獻。齒輪箱里的行星軸承支撐由三列圓柱滾子軸承和O型布置的兩個圓錐滾子軸承組成。 兩個軸承都裝有安全環(huán),該產品是為此應用特別開發(fā)的易于安裝的軸承單元。在極高的交變載荷作用下,預制的軸向游隙能夠防止軸向載荷通過軸從電機作用于齒輪箱。每個軸承部件根據(jù)它們的公差進行組合,從而在軸承內實現(xiàn)最佳載荷分布。軸承的X-L i f e設計提高了額定載荷和額定壽命。軸承套圈和滾動體有Du r o t e c t B涂層防止表面損壞。 這意味著,可以補償由于低速造成的軸承內潤滑膜形成滯后現(xiàn)象。行星架的兩個圓柱滾子軸承也有Durotect B涂層。
整個滾動軸承設計基礎的是由舍弗勒集團開發(fā)的B E A R I N X ® 計算軟件完成的。它可對所有軸承類型、復雜軸以及軸系統(tǒng),甚至完整的齒輪箱進行建模計算。
這包括軸承內部載荷分布的精確計算——包括考慮到滾動體外形的接觸應力。根據(jù)每個滾動接觸載荷,BEARINX® 比以往更為精確的計算了軸承的壽命。如果是更進一步的分析,可以使用FEM(有限元)計算來決定滾動軸承周邊構造對滾動軸承的影響,以及滾動軸承對周邊構造的影響。多體仿真軟件CABA3D可以對滾動軸承進行動力學分析。 滾動體和套圈的受力及運動模式則考慮到所有自由度的要求。舉例來說,CABA3D可以用于計算滾動體進入承載區(qū)域的加速運動。
舍弗勒集團工業(yè)事業(yè)部滾動軸承的高功率密度源于X-li fe質量的軸承設計?,F(xiàn)代的制造工藝可以在滾動體和滾道之間的整個接觸面形成更好,更均勻的表面。結果是,在相同的載荷下,滾動體和滾道的壓力顯著降低。這就使摩擦力更小、軸承溫度更低、對潤滑劑的應力更小、基本額定動載荷更高,從而基本額定壽命更長。因此,在相同運行環(huán)境下,X-l i f e軸承的運行壽命更長。同時也意味著,可以在應用更高載荷時保持相同的額定壽命。軸承的設計也由此質量更輕、更加緊湊。
新型阿諾丁SCD技術的首批樣件正在生產過程中。舍弗勒集團通過其現(xiàn)場安裝服務對滾動軸承的安裝提供支持。 安裝人員經過特殊培訓能夠在客戶現(xiàn)場或舍弗勒的車間內提供可靠、快速的服務。 安裝服務包括對如何合理安裝提供建議,特殊工具的設計和生產、各種滾動軸承的安裝和拆卸、批準測試等。 軸承的快速正確安裝和對客戶人員的培訓不僅降低了成本,也延長了的軸承的工作壽命。 長期來看,客戶也由其員工對軸承正確認識、以及高效處理能力中獲益。
經過齒輪箱樣件的成功試運行,所有的部件經過了全面檢測,并最終提供了詳細的有附帶建議的報告。特別注意了軸承的軌跡反映的運動形式、配合面痕跡、軸承常見異常狀況和環(huán)境因素。虛擬設計與實際環(huán)境下滾動軸承的運行狀態(tài)相比較,從而驗證滾動軸承的運行和功能,并在批量生產過程中進行進一步改善。
舍弗勒集團工業(yè)事業(yè)部有超過30年開發(fā),生產(INA/FAG)用于風力發(fā)電機的軸承的歷史,并擁有電機主軸、齒輪箱、發(fā)電機以及風向標和變槳等領域所有軸承布置處的正確解決方案。風力發(fā)電機制造商和全球風力發(fā)電機齒輪箱和發(fā)電機生產商都依賴其在設計、開發(fā)、優(yōu)化風力發(fā)電機及部件方面的技術。從項目的計劃階段就密切關注客戶要求。并以尖端的計算方法支持軸承的選型和記錄。產品開發(fā)具有先進的技術水平,并與特定的項目相匹配。 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、潤滑劑、安裝和維修工具進一步豐富了產品范圍。由此,舍弗勒集團工業(yè)事業(yè)部為保持風力發(fā)電機的低成本做出了貢獻?!?/p>