Turbinas Eólicas
Las grandes turbinas eólicas son máquinas enormes. Actualmente se construyen muchas turbinas de la clase de 2 megavatios con palas de unos 40 metros de longitud y una altura del buje del rotor entre 60 y 100 metros. El peso total supera las 200 toneladas. Por ello, los rodamientos utilizados en las turbinas eólicas son muy grandes, con diámetros interiores de entre 100 mm y 700 mm, e incluso de hasta 2 metros en algunos casos.
Muy pocos fabricantes en todo el mundo, incluido NSK, pueden ofrecer al mercado un suministro estable de rodamientos tan grandes. Los proveedores deben tener tanto la capacidad de producción como la de suministro y soporte técnico en lugares clave de todo el mundo, ya que la industria de las turbinas eólicas se desarrolla actualmente a escala mundial.
NSK entró en el mercado en la segunda mitad de los años 90, convirtiéndose en proveedor de la industria europea de turbinas eólicas. En aquella época, las empresas europeas tenían el monopolio del mercado. En la actualidad, NSK también suministra rodamientos a Estados Unidos, China, India y otros países.
NSK es bien conocido como uno de los mejores proveedores de rodamientos y, en la actualidad, con los rodamientos NSK utilizados por nueve de los diez principales fabricantes de turbinas eólicas del mundo, la empresa está realizando una importante contribución a la protección del medio ambiente.
Experiencia y Tecnología de NSK
Dado que las turbinas eólicas no pueden repararse con facilidad, los rodamientos que intervienen en la generación de energía eólica requieren una fiabilidad excepcionalmente alta.
Con alturas de decenas de metros o incluso en algunos casos superando los 100 metros de altura y diseñadas con una vida útil de 20 años, las turbinas eólicas deben construirse para durar, y eso incluye a sus rodamientos. NSK diseña rodamientos para turbinas eólicas utilizando avanzadas tecnologías de simulación por ordenador y nuestro profundo conocimiento de los materiales y tratamientos térmicos. También probamos y evaluamos minuciosamente los rodamientos en condiciones reales de trabajo.
NSK cuenta con capacidades de primer nivel entre los fabricantes de rodamientos del mundo en todas estas tecnologías. Seguiremos respondiendo a las necesidades y expectativas de la industria eólica garantizando la evolución constante de nuestros productos y capacidades.
Condiciones de funcionamiento: elevadas cargas radiales y axiales
Las cargas eólicas dinámicas que actúan sobre el rotor suponen un elevado nivel de tensión mecánica sobre los componentes del motor de las turbinas eólicas. El sistema de rodamientos principal debe absorber tanto las cargas radiales como las fuerzas axiales, incluyendo los momentos de flexión del eje del rotor. En los sistemas de transmisión integrados, el buje del rotor está conectado directamente al generador o la multiplicadora. Generalmente, en esta posición se ensamblan rodamientos de rodillos cónicos de doble hilera.
Actualmente los ejes del rotor pueden presentar los rodamientos en diversas disposiciones. Un concepto técnico común es ensamblar dos rodamientos individuales para el eje del rotor. El llamado soporte de cuatro puntos puede materializarse en forma de un sistema clásico de rodamientos de fijo/libre, o bien utilizar una configuración flotante.
Nuestras Innovaciones:
Condiciones de funcionamiento: Cargas Variables
La multiplicadora principal de las turbinas eólicas convierte la baja velocidad de rotación del rotor en la alta velocidad por el generador. Las multiplicadoras son utilizadas normalmente en las turbinas de más de un megavatio constan como mínimo de una fase planetaria y de una o dos fases de engranajes rectos. Las condiciones de funcionamiento de las turbinas eólicas exigen unas elevadas demandas de los rodamientos utilizados para los ejes individuales y los componentes de las multiplicadoras.
Los rodamientos presentes en la parte rápida de la multiplicadora están sujetos a la velocidad variable del viento, lo cual comporta unas elevadas aceleraciones y cambios de velocidad. En cambio, los rodamientos de la fase de entrada están sujetos a unas cargas estáticas muy elevadas en caso de tiempo calmado o de vientos fuertes (parada de la turbina).
Otro factor es el peso de la multiplicadora, que debe ser el mínimo ya que la unidad está instalada a una altura de hasta 120 m. Los rodamientos deben diseñarse en consonancia.
Calcular la vida últil de referencia utilizando el software STIFF de NSK, rodamientos de rodillos cónicos HR, Series EM & Series EW de rodamientos de rodillos cilíndricos con elevados índices de carga
Cuando diseñamos rodamientos para una multiplicadora principal, se cumplen las normativas internacionales y nuestro trabajo está supervisado por institutos oficiales. Cada rodamiento está diseñado para una vida útil prevista mínima de 20 años. Esto sólo resulta posible si los datos de las condiciones ambientales y de funcionamiento se han incorporado a los cálculos de la forma más precisa posible. El software STIFF desarrollado por NSK permite tener en cuenta todos los aspectos específicos del funcionamiento (cargas, diseño de los rodamientos, condiciones ambientales, propiedades de los materiales, temperaturas, lubricación, etc.).
El Software STIFF desarrollado por NSK permite tener en cuenta operaciones específicas como (cargas, diseño del rodamiento, diseño del ambiente, propiedades del material, temperatura, lubricación)
Los rodamientos de rodillos cónicos HR y los rodamientos de rodillos cilíndricos de NSK resultan ideales para las multiplicadoras, ya que siguen siendo fiables a pesar de las cargas variables y también presentan unos índices de carga elevados. Pueden distribuirse en varias configuraciones diferentes, como rodamientos fijo/libre, configuraciones de rodamientos especiales o rodamientos flotantes.
Condiciones de funcionamiento: intercambio repentino de carga provocado por las corrientes circulatorias
El papel de un generador en una turbina eólica es convertir la energía mecánica en energía eléctrica. Factores como la asimetría magnética o el uso de convertidores de frecuencia generan a menudo corrientes circulatorias que se disipan en el espacio existente entre el rotor y el estator. Estas corrientes circulan a través de los rodamientos. El frecuente y súbito intercambio de carga a través de la delgada película lubricante puede causar daños en la pista de rodadura y en los elementos rodantes (formación de microcráteres). Puede producirse corrosión eléctrica si el rodamiento está sujeto a estas descargas durante un periodo de tiempo prolongado.
Rodamiento de bolas de ranura profunda, rodamientos de bolas recubiertos de cerámica y rodamiento híbridos para evitar la corrrosión eléctrica.
Los rodamientos de bolas de ranura profunda convencionales no pueden soportar las cargas mecánicas de los generadores. No obstante, los rodamientos de bolas de ranura profunda con recubrimiento de cerámica y los rodamientos híbridos de NSK son ideales, ya que no les afecta la corrosión eléctrica.
Estos rodamientos de bolas de ranura profunda con recubrimiento presentan una capa de cerámica aislante que separa eléctricamente el rodamiento de la carcasa (estator). Aunque esta capa tiene un grosor de sólo unas pocas décimas de milímetro, presenta una resistencia a la rotura dieléctrica de varios miles de voltios.
Gracias a sus elementos rodantes de cerámica, los rodamientos híbridos también son utilizados para aislar eléctricamente el estator y el rotor.
Nuestras Innovaciones:
Rodamientos de Bolas recubiertos de cerámica
Condiciones de funcionamiento: alto grado de carga estática
Los engranajes de yaw giran la nacel encarándola a favor o en contra del viento. Su función es posicionar el equipo de forma que toda el área del rotor quede vertical en relación al viento. Los engranajes de pitch de las aspas son necesarios para ajustar las aspas del rotor y aprovechar al máximo la energía cinética.
Una vez las aspas del rotor o la nacel han sido posicionados en el ángulo adecuado, los sistemas de transmisión pueden permanecer en esta posición durante varias horas. Durante este tiempo, los sistemas de transmisión deben soportar vibraciones y cambios de carga constantes.
Rodamientos de rodillos cónicos HR, Serie EM & Serie EW de rodamientos de rodillos cilíndricos con elevados índices de carga estática
NSK ofrece una amplia gama de rodamientos de rodillos cónicos y cilíndricos con unos elevados índices de carga estática que pueden utilizarse en transmisiones de cualquier potencia nominal.
Nuestras Innovaciones:
Rodamientos de Rodillos Esféricos NSKHPS
Rodamientos de la Serie TF
Diseñados para mejorar el rendimiento de los rodamientos sometidos a condiciones operativas severas. Combinan mayor vida de servicio con mayor resistencia al calor, al desgaste y al agarrotamiento. >>
Rodamientos de Rodillos Esféricos con Jaula CAM
Rodamientos de Rodillos Esféricos con Jaula CAM han sido especialmente diseñados para soportar los exigentes entornos de trabajo de la industria pesada. Ensamblan jaula de bronce mecanizado de elevada resistencia mecánica. >>
Rodamientos de Rodillos Series NSKHPS
Las series NSKHPS (High Performance Standard) alcanzan los requisitos más exigentes de operación y se caracterizan por su elevada resistencia a las cargas y elementos además de por sus altos índices de velocidad. >>
Rodamientos de Rodillos Cilíndricos de la Serie EW
Presentan alta capacidad de carga y alto rendimiento con jaula de acero. >>
Rodamientos de Rodillos Cilíndricos de la Serie EM
Presentan elevada capacidad de carga y baja rumorosidad, con jaulas de bronce de precisión de un cuerpo. >>
Rodamientos de Bolas con Recubrimiento Superficial Cerámico
Rendimiento óptimo en condiciones de trabajo especiales y demasiado extremas para los rodamientos con materiales estándard. Reducen significativamente los daños debidos a la corrosión eléctrica >>
Extend Bearing Life with Tough Steel
NSK Solutions for the Wind Industry
NSK Success Stories
Los Cost Savings de nuestros clientes son la mejor referencia de nuestros éxitos. A continuación encontrará una relación de los Success Stories por industria >>
Tipología de Fallos
No deje que sus rodamientos fallen de forna prematura o inesperada. Ahorre problemas y dinero con las herramientas de resolución de problemas de NSK. >>
Consulta técnica
¿Busca una nueva solución? Rellene el formulario de consulta técnica y uno de los miembros del equipo técnico de NSK le proporcionará asistencia lo antes posible. >>
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