Glavne karakteristike vjetroelektričnih ležajeva
1. Okruženje upotrebe je teško;
2. Visoki troškovi održavanja;
3. Potreban je visok životni vijek;
Klasifikacija vjetroelektričnih ležajeva
Ležajevi za vjetroturbine uglavnom uključuju:
Ležajevi za skretanje, ležajevi nagiba, ležajevi vretena, ležajevi mjenjača, ležajevi generatora.
I to: nagibni ležaj, zakretni ležaj, ležaj sistema prenosa (glavno vratilo i ležaj mjenjača).
Ležajevi generatora
Vrste ležajeva: kuglični ležajevi s dubokim žljebovima, ugaoni kontaktni ležajevi itd.
Karakteristike radnih uslova: velika brzina (1000-1500 o/min), visoka temperatura (90-120℃) i veliko opterećenje.
Zahtjevi za mašću: odlična stabilnost na smicanje, dobra oksidacijska stabilnost, dobre performanse protiv habanja, odlične startne performanse pri niskim temperaturama, itd.
Ležaj vretena
Vrste ležajeva: konusni valjkasti ležajevi, sferni ležajevi, itd.
Karakteristike uslova rada: mala brzina (<25 o/min),="" široka="" temperatura,="" velika="" opterećenja="" i="" velike="" promene,="" vibracije,="" visoka="">
Zahtjevi za mašću: odlične performanse protiv habanja, dobra oksidacijska stabilnost, odlične startne performanse pri niskim temperaturama, dobra vodootpornost itd.
Pitch/Yaw Ležaj
Tip ležaja: kuglični ležaj sa četiri tačke kontakta, itd.
Karakteristike radnih uslova: zaustavljanje više od okretanja, široka temperatura, veliko opterećenje, vibracije, visoka vlažnost.
Zahtjevi za mašću: odlična otpornost na koroziju i nagrizanje, odlične startne performanse pri niskim temperaturama, dobra vodootpornost, dobra oksidacijska stabilnost itd.
Svaka oprema za vjetroturbinu koristi 1 set ležaja za skretanje (okretni ležaj), 3 seta ležaja za nagib (okretni ležaj) (neke vjetroturbine ispod nivoa megavata su nepodesive lopatice, a ležajevi promjenjivog nagiba se ne mogu koristiti) za proizvodnju električne energije Mašinski ležajevi (kuglični ležajevi, cilindrični valjkasti ležaji) 3 kompleta vretenastih ležajeva (sferni valjkasti ležajevi) 2 kompleta, ukupno 9 kompleta.
Osim toga, tu su i ležajevi mjenjača, a mjenjač ima tri strukturna oblika. Prvi oblik zahtijeva 15 kompleta ležajeva, drugi oblik zahtijeva 18 kompleta ležajeva, a treći oblik zahtijeva 23 kompleta ležajeva. Na taj način prosječan broj ležajeva vjetroturbina je 27 kompleta.
Strukturni oblici ležajeva za vjetroturbine uglavnom uključuju kuglične ležajeve s kontaktom u četiri tačke, ukrštene valjkaste ležajeve, cilindrične valjkaste ležajeve, sferične valjkaste ležajeve i kuglične ležajeve s dubokim žljebovima. Na spoju tornja i kabine postavljen je zakretni ležaj, a na spoju između korijena svake lopatice i glavčine.
Neke vrste ležajeva vjetroturbina koje proizvode neki proizvođači
Zahtjevi procesa proizvodnje ležajeva vjetroelektrane
1. Temperaturu kovanja treba dobro kontrolirati, a zrna ne smiju biti gruba;
2. Potrebno je kontrolisati proces kaljenja kako bi se osigurala kaljena struktura njegovog srca, kako bi se osigurala njegova mehanička svojstva;
3. Kontrola dubine očvrslog sloja srednje frekvencije kaljenja na površini;
4. Izbjegavajte mikro-pukotine na površini.
Analiza podmazivanja vjetroelektričnih ležajeva
Brzina ulaznog vratila mjenjača vjetroelektrane je uglavnom 10-20 o/min. Zbog relativno male brzine, teško se formira uljni film ležaja ulaznog vratila (tj. ležaja nosača planeta).
Funkcija uljnog filma je da odvoji dvije metalne kontaktne površine kada ležaj radi kako bi se izbjegao direktan kontakt metala s metalom.
Možemo uvesti parametar λ da karakteriziramo učinak podmazivanja ležaja.
(λ je definiran kao omjer debljine uljnog filma prema zbroju hrapavosti dviju dodirnih površina)
Ako je λ>1, to znači da je debljina uljnog filma dovoljna da odvoji dvije metalne površine, a učinak podmazivanja je dobar;
Ako je λ<1, to="" znači="" da="" debljina="" uljnog="" filma="" nije="" dovoljna="" da="" potpuno="" odvoji="" dvije="" metalne="" površine,="" a="" učinak="" podmazivanja="" nije="">
Rad pod uvjetom lošeg podmazivanja može uzrokovati oštećenje ležaja. Budući da mjenjači na snagu vjetra općenito koriste cirkulirajuća maziva sa ISOVG320 viskozitetom, ako se utvrdi da je λ manji od 1, općenito možemo samo poboljšati učinak podmazivanja smanjenjem hrapavosti kliznih staza ležaja i valjaka.
Osim toga, u dizajnu mjenjača, ležaj nosača planeta treba nastojati izbjeći da veličina jednog krajnjeg ležaja bude premala. U stvarnoj analizi primjene otkrili smo da čak i ako vijek trajanja ispunjava uvjete, ovaj dizajn će uzrokovati da linearna brzina malog ležaja bude vrlo niska i da se uljni film još više ne može formirati.
Analiza ležišta vjetroenergetskog ležaja
Općenito, samo dio kotačića trkaćeg ležaja istovremeno nosi opterećenje, a područje u kojem se nalazi ovaj dio valjka naziva se područje ležaja.
Veličina opterećenja koju nosi ležaj i veličina slobodnog prostora utječe na područje nosivosti. Ako je nosiva površina premala, valjak je sklon proklizavanju tokom stvarnog rada.
Za mjenjače na snagu vjetra, ako je glavno vratilo dizajnirano s dvostrukim ležajem, teoretski se samo obrtni moment prenosi na mjenjač. U ovom slučaju, nakon jednostavne analize sila, nije teško utvrditi da je opterećenje koje nosi noseći ležaj planetarnog ležaja relativno malo, pa je površina ležaja često relativno mala, a valjci su skloni proklizavanju. U dizajnu mjenjača na snagu vjetra, ležajevi nosača planeta uglavnom koriste dva jednoredna konusna ležaja ili dva cilindrična ležaja s punim kotrljajem.
Nosivu površinu možemo povećati pravilnim prednaprezanjem konusnih valjkastih ležajeva ili smanjenjem zazora cilindričnih kotrljastih ležajeva. Slika 2 prikazuje usporedbu nosivog područja prije i nakon smanjenja zazora.
Tehnologija vjetroelektrana
Dizajn i analiza: Dizajn se još uvijek temelji na empirijskoj analogiji, a proučavanje analize sila i spektra opterećenja je gotovo prazno. Među teškim tehnologijama su nesmetani rad ležaja vretena više od 13*104h i pouzdanost više od 95%; dizajn velike nosivosti za visoku stopu oštećenja ležaja mjenjača.
Materijal: Za različite dijelove ležaja koriste se različiti materijali i toplinski tretmani, kao što je poboljšanje niske temperature 40CrMo čelika za skretne i nagibne ležajeve (temperatura okoline -40℃∽-30℃, radna temperatura ležaja oko -20℃), energija udara i druga mehanika Izvedba metode termičke obrade, površinsko indukcijsko otvrdnjavanje dubina očvrslog sloja, površinska tvrdoća, širina mekog pojasa i kontrola površinskih pukotina; Ležaj pojačivača brzine je ekvivalentan razvoju stranog STF, HTF čelika i kontroliše optimalan sadržaj zadržanog austenita. Ležaj glavnog vratila je izrađen od elektrotroske pretopljenog karburizirajućeg čelika ZG20Cr2Ni4A kada još postoji određeni jaz u kvalitetu domaćeg vakuum degaziranog čelika.
