Turbiny wiatrowe
Duże turbiny wiatrowe to ogromne maszyny. Obecnie buduje się wiele turbin o mocy 2 MW, wyposażonych w łopaty o długości ok. 40 metrów, w których piasta wirnika znajduje się na wysokości od 60 do 100 metrów. Turbina taka waży ponad 200 ton. Z tego powodu łożyska wykorzystywane w turbinach wiatrowych są bardzo duże i mają otwory o średnicy od 100 mm do 700 mm, a w niektórych przypadkach nawet 2 metry.
Bardzo niewielu producentów może zaoferować stałą dostawę tak dużych łożysk. Należy do nich NSK. Dostawcy muszą dysponować zarówno możliwościami produkcyjnymi, jaki i zdolnością do zapewnienia usług sprzedażowych i obsługi technicznej na całym świecie, ponieważ sektor energetyki wiatrowej rozwija się obecnie w skali globalnej.
NSK weszła na rynek w drugiej połowie lat dziewięćdziesiątych, zaopatrując europejski sektor energetyki wiatrowej. W tym czasie na rynku monopol miały firmy europejskie. NSK dostarcza obecnie łożyska także to Stanów Zjednoczonych, Chin, Indii i innych krajów.
NSK jest powszechnie znana jako dostawca najlepszych łożysk. Obecnie łożyska NSK są używane przez dziewięciu z dziesięciu największych producentów turbin wiatrowych, co sprawia, że firma znacząco przyczynia się do ochrony środowiska.
Doświadczenie i technologia NSK
Ponieważ serwis turbin wiatrowych nie jest łatwy, łożyska wykorzystywane w energetyce wiatrowej muszą być wyjątkowo niezawodne.
Mając wysokość dziesiątek, a nawet ponad 100 metrów, zaprojektowane z założeniem trwałości wynoszącej 20 lat, turbiny wiatrowe muszą być trwałe. Trwałe muszą być też stosowane w nich łożyska. NSK projektuje łożyska do turbin wiatrowych korzystając z zaawansowanych technologii symulacji komputerowych i dogłębną wiedzę dotyczącą materiałów i obróbki cieplnej. Ponadto dokładnie testujemy i oceniamy prawdziwe łożyska w rzeczywistych warunkach pracy.
NSK dysponuje najwyższej klasy możliwościami we wszystkich wspomnianych technologiach, co sprawia, że jest światowym liderem wśród producentów łożysk. W dalszym ciągu będziemy reagować na potrzeby i oczekiwania sektora energetyki wiatrowej zapewniając nieustanną ewolucję naszych produktów i możliwości.
Łożyska główne wału wirnika
Warunki pracy: ciężkie obciążenia promieniowe i osiowe
Dynamiczne obciążenia wiatrem oddziałujące na wirnik powodują duże naprężenia mechaniczne elementów przeniesienia napędu turbiny wiatrowej. Układ łożysk głównych musi przyjąć siły zarówno promieniowe, jak i osiowe, w tym również momenty zginające działające na wał wirnika. W zintegrowanych układach przeniesienia napędu, piasta wirnika jest połączona bezpośrednio z generatorem lub z przekładnią. W obszarze tym stosowane są zazwyczaj dwurzędowe łożyska skośne.
We współczesnych wałach stosowane są różne układy łożysk. Jednym z popularnych rozwiązań jest zastosowanie dwóch indywidualnych łożysk wału wirnika. Tak zwane podparcie czteropunktowe może być zrealizowane w klasycznym układzie łożysk ustalających / swobodnych lub z wykorzystaniem układu pływającego.
Przy podparciu trzypunktowym, wał wirnika jest wyposażony tylko w jedno łożysko główne. Jako drugie łożysko służy podłączona do wału przekładnia.
Nasze innowacje:
Warunki pracy: zmienne obciążenia
Przekładnie główne turbin wiatrowych służą do przekształcania niskiej prędkości obrotowej wirnika na dużą prędkość generatora. Przekładnie powszechnie używane w turbinach klasy megawatowej składają się z co najmniej jednego stopnia planetarnego i dwóch stopni czołowych. Warunki pracy turbiny wiatrowej stawiają wysokie wymagania łożyskom stosowanym w poszczególnych wałach i elementach przekładni.
Łożyska w szybkiej części przekładni są narażone na częste zmiany prędkości wiatru, które prowadzą do gwałtownego przyspieszania i zmian prędkości. W przeciwieństwie do nich, łożyska w stopniu wejściowym poddawane są bardzo dużym obciążeniom statycznym podczas bezwietrznej pogody lub przy silnych wiatrach (wyłączenie turbiny).
Innym czynnikiem jest ciężar przekładni, który musi być jak najmniejszy, ponieważ urządzenie jest montowane na wysokości do 120 metrów. Wymaga to odpowiedniego zaprojektowania łożysk.
Łożyska stożkowe HR, seria EM i seria EW łożysk walcowych o dużej obciążalności nominalnej
Projektując łożyska do przekładni głównych, spełniamy międzynarodowe normy i poddajemy naszą pracę ocenie oficjalnych instytutów. Każde łożysko jest zaprojektowane na wyliczoną żywotność wynoszącą przynajmniej 20 lat. Jest to możliwe tylko wówczas, gdy w obliczeniach uwzględniane są najbardziej precyzyjne dane.
Oprogramowanie STIFF opracowane przez NSK umożliwia uwzględnienie całej specyfiki pracy (obciążeń, budowy łożyska, budowy urządzenia, w którym zainstalowane jest łożysko, właściwości materiałów, temperatur, smarowania itp.).
Łożyska stożkowe HR i łożyska walcowe firmy NSK nadają się idealnie do przekładni głównych, ponieważ pozostają niezawodne niezależnie od zmiennych obciążeń, jak również charakteryzują się dużymi wartościami nominalnymi obciążalności. Mogą być instalowane w różnych układach - jako łożyska ustalające / nieustalające, w układach ustalonych i swobodnych.
Warunki pracy: nagłe wymiany ładunku powodowane przez prądy cyrkulujące
Rolą generatora w turbinie wiatrowej jest przekształcanie energii mechanicznej w energię elektryczną. Czynniki takie jak magnetyczna asymetria lub zastosowanie przemienników częstotliwości często generują prądy cyrkulujące, które są rozpraszane w przestrzeni pomiędzy wirnikiem i stojanem. Prądy te przechodzą przez łożyska. Częste i nagłe wymiany ładunków poprzez bardzo cienki film środka smarnego mogą powodować uszkodzenia bieżni i elementów tocznych (tworzenie się mikrokraterów). Jeżeli łożysko jest narażone na takie wyładowania przez dłuższy czas, pojawia się korozja elektryczna.
Standardowe łożyska kulkowe poprzeczne, łożyska kulkowe z powłoką ceramiczną i łożyska hybrydowe zabezpieczają przed korozją elektryczną
Konwencjonalne łożyska kulkowe poprzeczne nie są w stanie wytrzymać obciążeń mechanicznych występujących w generatorach. W tym przypadku idealne są łożyska kulkowe poprzeczne z powłoką ceramiczną i łożyska hybrydowe firmy NSK, ponieważ są odporne na korozję elektryczną.
Te powlekane łożyska kulkowe poprzeczne posiadają izolującą warstwę ceramiczną, która oddziela elektrycznie łożysko od oprawy (stojana). Jakkolwiek warstwa ta ma grubość kilku dziesiątych milimetra, zapewnia dielektryczną wytrzymałość na przebicie na poziomie kilku tysięcy woltów.
Łożyska hybrydowe, wyposażone w ceramiczne elementy toczne, również zapewniają elektryczną izolację stojana i wirnika.
Nasze innowacje:
Łożyska kulkowe z powłoką ceramiczną
Przekładnie ustawiające i przekładnie regulacji skoku
Warunki pracy: duże obciążenia statyczne
Przekładnie ustawiające obracają gondolę turbiny wiatrowej w kierunku wiatru. Służą one do pozycjonowania gondoli tak, aby cała powierzchnia wirnika ustawiona była prostopadle do wiatru. Przekładnie regulacji skoku są konieczne dla ustawienia łopat wirnika tak, aby energia kinetyczna była wykorzystywana w maksymalnym stopniu.
Po ustawieniu łopat wirnika lub gondoli napędy często pozostają w danej pozycji przez kilka godzin. W tym czasie muszą wytrzymywać stałe zmiany obciążenia i drgania.
Łożyska stożkowe HR , seria EM i seria EW łożysk walcowych o dużej obciążalności nominalnej
Firma NSK oferuje szeroki asortyment łożysk stożkowych i walcowych o dużej nominalnej obciążalności statycznej, które mogą być wykorzystywane w napędach o dowolnej mocy nominalnej.
Nasze innowacje:
Łożyska baryłkowe NSKHPS
Łożyska z serii TF
Zaprojektowane z myślą o wyjątkowej wytrzymałości w trudnych warunkach, łączą w sobie dłuższą żywotność oraz najwyższą odporność na zużycie, zatarcie i wysoką temperaturę. >>
Łożyska baryłkowe z koszykiem typu CAM
Łożyska baryłkowe serii CAM z precyzyjnie obrabianym maszynowo koszykiem mosiężnym. >>
Łożyska wałeczkowe serii NSKHPS
Seria NSKHPS o wysokich osiągach (ang. High Performance Standard) to łożyska o nowoczesnej technologii materiałowej oferujące wysokie prędkości i wskaźniki obciążalności. >>
Łożyska wałeczkowe z serii EW
Charakteryzują się wysoką obciążalnością i wytrzymałym koszykiem ze stali prasowanej. >>
Łożyska wałeczkowe z serii EM
Charakteryzują się wysoką obciążalnością i cichobieżnością; precyzyjnie skrojony, wytrzymały koszyk jednoelementowy. >>
Łożyska kulkowe z powłoką ceramiczną
Optymalne do zastosowań, gdzie występują częstę uszkodzenia łożysk i ich awarie z powodu korozji elektrycznej. >>
Extend Bearing Life with Tough Steel
NSK Solutions for the Wind Industry
Przykłady Sukcesów NSK
Oszczędności Klienta to dla nas najlepsza rekomendacja sukcesu. Lista Przykładów Sukcesów wg przemysłu. >>
Rozwiązywanie problemów
Nie dopuść do przedwczesnego lub nieoczekiwanego uszkodzenia łożysk. Zaoszczędź czas i pieniądze, korzystając z narzędzi NSK do rozwiązywania problemów. >>
Pytanie techniczne
Szukasz nowego rozwiązania? Wypełnij formularz zapytania technicznego, a jeden z członków zespołu technicznego NSK udzieli wsparcia w najszybszym możliwym terminie. >>
Udostępnij