Glavne značajke vjetroelektričnih ležajeva
1. Okruženje korištenja 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.
Naime: nagibni ležaj, ležaj za skretanje, ležaj prijenosnog sustava (glavno vratilo i ležaj mjenjača).
Ležajevi generatora
Vrste ležaja: kuglični ležajevi s dubokim žljebovima, kutni kontaktni ležaji itd.
Karakteristike radnih uvjeta: velika brzina (1000-1500 o/min), visoka temperatura (90-120 ℃) i veliko opterećenje.
Zahtjevi za mast: izvrsna stabilnost na smicanje, dobra stabilnost na oksidaciju, dobra svojstva protiv habanja, izvrsna startna učinkovitost pri niskim temperaturama, itd.
Ležaj vretena
Vrste ležajeva: konusni valjkasti ležajevi, sferni ležajevi itd.
Karakteristike radnih uvjeta: mala brzina (<25 o/min),="" široka="" temperatura,="" velika="" opterećenja="" i="" velike="" promjene,="" vibracije,="" visoka="">
Zahtjevi za mast: izvrsna svojstva protiv habanja, dobra oksidacijska stabilnost, izvrsna startna učinkovitost pri niskim temperaturama, dobra vodootpornost itd.
Ležaj nagiba/zakretanja
Vrsta ležaja: kuglični ležaj u četiri točke, itd.
Karakteristike radnih uvjeta: zaustavljanje više od okretanja, široka temperatura, veliko opterećenje, vibracije, visoka vlažnost.
Zahtjevi za mast: izvrsna otpornost na koroziju i fretting, izvrsne performanse pokretanja pri niskim temperaturama, dobra vodootpornost, dobra oksidacijska stabilnost itd.
Svaka oprema za vjetroturbinu koristi 1 set ležaja za zakretanje (okretni ležaj), 3 seta ležaja za nagib (okretni ležaj) (neke vjetroturbine ispod razine megavata nisu podesive lopatice, a ležajevi s promjenjivim nagibom se ne smiju koristiti) za proizvodnju električne energije Strojni ležajevi (kuglični ležajevi s dubokim utorima, 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 vjetroagregata je 27 kompleta.
Strukturni oblici ležajeva za vjetroturbine uglavnom uključuju kuglične ležajeve s kontaktom u četiri točke, ukrštene valjkaste ležajeve, cilindrične valjkaste ležajeve, sferne valjkaste ležajeve i kuglične ležajeve s dubokim žljebovima. Na spoju tornja i kabine ugrađuje se 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 kontrolirati proces kaljenja kako bi se osigurala kaljena struktura njegovog srca, kako bi se osigurala njegova mehanička svojstva;
3. Kontrola dubine stvrdnutog sloja srednje frekvencije kaljenja na površini;
4. Izbjegavajte mikropukotine na površini.
Analiza podmazivanja vjetroelektričnih ležajeva
Brzina ulaznog vratila mjenjača vjetroelektrane je općenito 10-20 o/min. Zbog relativno male brzine, teško se formira uljni film ležaja ulaznog vratila (tj. ležaja nosača planeta).
Funkcija uljnog filma je odvojiti dvije metalne kontaktne površine kada ležaj radi kako bi se izbjegao izravan kontakt metala s metalom.
Možemo uvesti parametar λ za karakterizaciju učinka podmazivanja ležaja.
(λ je definiran kao omjer debljine uljnog filma i zbroja 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 viskoznosti ISOVG320, ako se utvrdi da je λ manji od 1, općenito možemo samo poboljšati učinak podmazivanja smanjenjem hrapavosti staza i valjaka ležaja.
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 životni vijek ispunjava uvjete, ovaj dizajn će uzrokovati da linearna brzina malog ležaja bude vrlo niska, a uljni film još više neće moći nastati.
Analiza nosivosti vjetroelektrane
Općenito, samo dio valjaka trkaćeg ležaja istovremeno nosi opterećenje, a područje u kojem se nalazi ovaj dio valjka naziva se nosivo područje ležaja.
Veličina opterećenja koju nosi ležaj i veličina zazora u vožnji utječu na područje nosivosti. Ako je nosivo područje premalo, valjak je sklon proklizavanju tijekom stvarnog rada.
Za mjenjače na snagu vjetra, ako je glavno vratilo dizajnirano s dvostrukim ležajem, teoretski se samo zakretni moment prenosi na mjenjač. U ovom slučaju, nakon jednostavne analize sila, nije teško utvrditi da je opterećenje koje nosi nosivi nosač planeta relativno malo, pa je površina ležaja često relativno mala, a valjci su skloni proklizavanju. U dizajnu mjenjača na snagu vjetra, ležajevi nosača planeta općenito koriste dva jednoredna konusna ležaja ili dva cilindrična ležaja s punim kotanjem.
Nosivu površinu možemo povećati pravilnim prednaprezanjem konusnih valjkastih ležajeva ili smanjenjem zazora cilindričnih valjkastih 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 gotovo je 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 ležajeve skretanja i nagiba (temperatura okoline -40℃∽-30℃, radna temperatura ležaja oko -20℃), energija udarca i druga mehanika Izvedba metode toplinske obrade, površinsko indukcijsko stvrdnjavanje dubina stvrdnjavanja, površinska tvrdoća, širina mekog remena i kontrola površinskih pukotina; ležaj za povećanje brzine je ekvivalentan razvoju stranog STF, HTF čelika i kontrolirati optimalni sadržaj zadržanog austenita. Ležaj glavnog vratila je izrađen od elektrotroske pretopljenog karburizirajućeg čelika ZG20Cr2Ni4A kada još postoji određeni jaz u kvaliteti domaćeg vakuum degaziranog čelika.
