De viktigaste egenskaperna hos vindkraftslager
1. Användningsmiljön är hård;
2. Hög underhållskostnad;
3. Hög förväntad livslängd krävs;
Klassificering av vindkraftslager
Lager för vindkraftverk inkluderar huvudsakligen:
girlager, stigningslager, spindellager, växellådslager, generatorlager.
Nämligen: delningslager, girlager, transmissionssystemlager (huvudaxel och växellådans lager).
Generatorlager
Lagertyper: djupa spårkullager, vinkelkontaktlager etc.
Arbetsförhållanden: hög hastighet (1000-1500 rpm), hög temperatur (90-120 ℃) och tung belastning.
Krav på fett: utmärkt skjuvningsstabilitet, bra oxidationsstabilitet, bra antinötningsprestanda, utmärkt startprestanda vid låga temperaturer, etc.
Spindellager
Lagertyper: koniska rullager, sfäriska lager, etc.
Arbetsförhållandens egenskaper: låg hastighet (<25rpm), bred="" temperatur,="" tung="" belastning="" och="" stora="" förändringar,="" vibrationer,="" hög="">
Krav på fett: utmärkt antislitageprestanda, bra oxidationsstabilitet, utmärkt startprestanda vid låga temperaturer, bra vattenbeständighet, etc.
Pitch/Yaw Bearing
Lagertyp: fyrpunktskontaktkullager, etc.
Arbetsvillkorsegenskaper: stanna mer än sväng, bred temperatur, tung belastning, vibrationer, hög luftfuktighet.
Krav på fett: utmärkt korrosions- och nötningsbeständighet, utmärkt startprestanda vid låga temperaturer, bra vattenbeständighet, bra oxidationsstabilitet, etc.
Varje vindturbinutrustning använder 1 uppsättning girlager (svänglager), 3 uppsättningar stigningslager (svänglager) (vissa vindturbiner under megawattnivån är icke-justerbara blad, och lager med variabel stigning får inte användas) för att generera elektricitet Maskinlager (spårkullager, cylindriska rullager) 3 set spindellager (sfäriska rullager) 2 set, totalt 9 set.
Dessutom finns det växellådslager, och växellådan har tre strukturella former. Den första formen kräver 15 uppsättningar lager, den andra formen kräver 18 uppsättningar lager och den tredje formen kräver 23 uppsättningar lager. På så sätt är det genomsnittliga antalet vindkraftslager 27 uppsättningar.
De strukturella formerna av lager för vindturbiner inkluderar huvudsakligen fyrpunktskontaktkullager, korsade rullager, cylindriska rullager, sfäriska rullager och spårkullager. Girlagret är installerat vid anslutningen mellan tornet och kabinen, och stigningslagret är installerat i anslutningen mellan roten av varje blad och navet.
Vissa vindkraftslagervarianter tillverkade av vissa tillverkare
Krav på produktionsprocesser för vindkraftslager
1. Smidestemperaturen bör kontrolleras väl, och kornen bör inte vara grova;
2. Det är nödvändigt att kontrollera härdningsprocessen för att säkerställa den härdade strukturen i dess hjärta, för att säkerställa dess mekaniska egenskaper;
3. Kontroll av djupet av det mellanfrekvenshärdade härdade lagret på ytan;
4. Undvik mikrosprickor på ytan.
Smörjningsanalys av vindkraftslager
Hastigheten på vindkraftsväxellådans ingående axel är i allmänhet 10-20 rpm. På grund av den relativt låga hastigheten är oljefilmen i det ingående axellagret (det vill säga planetbärarens stödlager) svår att bilda.
Oljefilmens funktion är att separera de två metallkontaktytorna när lagret går för att undvika direkt metall-till-metallkontakt.
Vi kan införa en parameter λ för att karakterisera lagrets smörjeffekt.
(λ definieras som förhållandet mellan tjockleken på oljefilmen och summan av grovheten hos de två kontaktytorna)
Om λ>1 betyder det att tjockleken på oljefilmen är tillräcklig för att separera de två metallytorna, och smörjeffekten är god;
Om λ<1 betyder="" det="" att="" tjockleken="" på="" oljefilmen="" inte="" är="" tillräcklig="" för="" att="" helt="" separera="" de="" två="" metallytorna,="" och="" smörjeffekten="" är="" inte="">
Körning under tillstånd av dålig smörjning kan orsaka skador på lagret. Eftersom vindkraftsväxellådor i allmänhet använder cirkulerande smörjmedel med ISOVG320-viskositet, om λ visar sig vara mindre än 1, kan vi i allmänhet bara förbättra smörjeffekten genom att minska grovheten hos lagerbanorna och rullarna.
Dessutom, i utformningen av växellådan, bör planetbärarens stödlager försöka undvika att storleken på ena ändlagret är för liten. I själva applikationsanalysen fann vi att även om livslängden uppfyller villkoren, kommer denna konstruktion att göra att det lilla lagrets linjära hastighet blir mycket låg och att oljefilmen ännu inte kan bildas.
Analys av bärarea för vindkraftslager
I allmänhet är det bara en del av rullarna i ett löpande lager som bär belastningen samtidigt, och området där denna del av rullen är belägen kallas lagrets lagerområde.
Storleken på lasten som bärs av lagret och storleken på löpspelet kommer att påverka det bärande området. Om det bärande området är för litet är välten benägen att glida under faktisk drift.
För vindkraftsväxellådor, om huvudaxeln är utformad med dubbla lagerstöd, överförs teoretiskt endast vridmoment till växellådan. I det här fallet, efter en enkel kraftanalys, är det inte svårt att finna att lasten som bärs av planetbärarstödlagret är relativt liten, så lagrets lageryta är ofta relativt liten och rullarna är benägna att glida. Vid utformningen av vindkraftsväxellådor använder planetbärarstödlager vanligtvis två enradiga koniska lager eller två cylindriska fullrullager.
Vi kan öka den bärande ytan genom att förspänna koniska rullager på rätt sätt eller minska spelet för cylindriska rullager. Figur 2 visar jämförelsen av det bärande området före och efter minskning av spelet.
Vindkraftslagerteknik
Design och analys: Designen är fortfarande baserad på empirisk analogi, och studiet av kraftanalys och lastspektrum är nästan tomt. Bland de svåra teknologierna är den problemfria driften av spindellagret i mer än 13*104h och tillförlitligheten på mer än 95%; designen med hög lastkapacitet för den höga skadefrekvensen på växellådslagret.
Material: Olika material och värmebehandlingar används för olika delar av lagret, som att förbättra den låga temperaturen hos 40CrMo-stål för gir- och stigningslager (omgivningstemperatur -40℃∽-30℃, lagerarbetstemperatur runt -20℃), slagenergi och annan mekanik Prestanda värmebehandlingsmetod, ytinduktionshärdande härdande lagerdjup, ythårdhet, mjukt bandbredd och ytsprickkontroll; hastighet ökande lager motsvarar utvecklingen av utländska STF, HTF stål och kontrollera det optimala innehållet av kvarhållen austenit. Huvudaxellagret är tillverkat av elektroslagg omsmältande uppkolande stål ZG20Cr2Ni4A när det fortfarande finns en viss lucka i kvaliteten på inhemskt vakuumavgasat stål.
