舍弗勒集團工業(yè)事業(yè)部向風(fēng)力發(fā)電機制造企業(yè)提供全方位的支持,從設(shè)計階段的軸承計算,到認證批量生產(chǎn)的準備完善。
Volker Maier博士 風(fēng)能業(yè)務(wù)發(fā)展部門
Christian Hoffinger 風(fēng)能發(fā)電機齒輪箱應(yīng)用工程部門
Thomas Geissler, 風(fēng)能大客戶經(jīng)理
風(fēng)能業(yè)務(wù)部 舍弗勒集團工業(yè)事業(yè)部 施萊因福特
舍弗勒集團工業(yè)事業(yè)部的風(fēng)能業(yè)務(wù)部在開發(fā)、生產(chǎn)應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機的滾動軸承領(lǐng)域有超過三十年的經(jīng)驗,被認為是全球風(fēng)力發(fā)電機和風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱生產(chǎn)企業(yè)的重要研發(fā)伙伴。其產(chǎn)品和服務(wù)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(shè)計階段,產(chǎn)品樣品階段直至能夠批量生產(chǎn)階段的整個過程。工業(yè)事業(yè)部用風(fēng)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(xué)領(lǐng)域的專業(yè)知識為客戶提供支持。產(chǎn)品、應(yīng)用技術(shù)、咨詢服務(wù)以及與客戶緊密的研發(fā)合作關(guān)系縮短了研發(fā)時間并提升了質(zhì)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(Aerodyn Energies System GmbH,)合作研發(fā)新一代風(fēng)力發(fā)電“超緊湊驅(qū)動系統(tǒng)(SCD)”,并在中國風(fēng)力發(fā)電機生產(chǎn)企業(yè)明陽中首次應(yīng)用。
阿若丁的SCD技術(shù)背后的理念是設(shè)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(fēng)機頭部。與傳統(tǒng)設(shè)計相比,這個風(fēng)力發(fā)電機只有兩個電機葉片。因此,與傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計相比較,SCD技術(shù)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(qū)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(shè)計滿足了此新型風(fēng)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SCD技術(shù)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(fēng)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(chǎn)品是為此應(yīng)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(yù)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(nèi)實現(xiàn)最佳載荷分布。軸承的X-Life設(shè)計提高了額定載荷和額定壽命。軸承套圈和滾動體有Durotect 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(nèi)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(shè)計基礎(chǔ)的是由舍弗勒集團開發(fā)的BEARINX®計算軟件完成的。它可對所有軸承類型、復(fù)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(nèi)部載荷分布的精確計算——包括考慮到滾動體外形的接觸應(yīng)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(gòu)造對滾動軸承的影響,以及滾動軸承對周邊構(gòu)造的影響。多體仿真軟件CABA3D可以對滾動軸承進行動力學(xué)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-life質(zhì)量的軸承設(shè)計。現(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(jié)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(yīng)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-life軸承的運行壽命更長。同時也意味著,可以在應(yīng)用更高載荷時保持相同的額定壽命。軸承的設(shè)計也由此質(zhì)量更輕、更加緊湊。
新型阿諾丁SCD技術(shù)的首批樣件正在生產(chǎn)過程中。舍弗勒集團通過其現(xiàn)場安裝服務(wù)對滾動軸承的安裝提供支持。 安裝人員經(jīng)過特殊培訓(xùn)能夠在客戶現(xiàn)場或舍弗勒的車間內(nèi)提供可靠、快速的服務(wù)。 安裝服務(wù)包括對如何合理安裝提供建議,特殊工具的設(shè)計和生產(chǎn)、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(xùn)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(jīng)過齒輪箱樣件的成功試運行,所有的部件經(jīng)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(shè)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(chǎn)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(chǎn)(INA/FAG)用于風(fēng)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(fēng)向標和變槳等領(lǐng)域所有軸承布置處的正確解決方案。風(fēng)力發(fā)電機制造商和全球風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱和發(fā)電機生產(chǎn)商都依賴其在設(shè)計、開發(fā)、<