風力発電ベアリングの主な特徴
1.使用環境は過酷です。
2.高いメンテナンスコスト。
3.高い平均余命が必要です。
風力発電ベアリングの分類
風力タービンのベアリングには主に次のものが含まれます。
ヨーベアリング、ピッチベアリング、スピンドルベアリング、ギアボックスベアリング、ジェネレーターベアリング。
すなわち、ピッチベアリング、ヨーベアリング、トランスミッションシステムベアリング（メインシャフトとギアボックスベアリング）。
発電機ベアリング
軸受の種類：深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受など。
使用条件特性：高速（1000-1500rpm）、高温（90-120℃）、高負荷。
グリースの要件：優れたせん断安定性、優れた酸化安定性、優れた耐摩耗性能、優れた低温始動性能など。
スピンドルベアリング
軸受の種類：円すいころ軸受、球面軸受など。
使用条件の特徴：低速（& lt; 25rpm）、広い温度、大きな負荷と大きな変化、振動、高湿度。
グリースの要件：優れた耐摩耗性能、優れた酸化安定性、優れた低温始動性能、優れた耐水性など。
ピッチ/ヨーベアリング
軸受タイプ：4点接触玉軸受等
使用条件の特徴：回転以上の停止、高温、高負荷、振動、高湿度。
グリースの要件：優れた耐食性と耐フレッチ性、優れた低温始動性能、優れた耐水性、優れた酸化安定性など。
各風力タービン機器は、1セットのヨーベアリング（旋回ベアリング）、3セットのピッチベアリング（旋回ベアリング）（メガワットレベル未満の一部の風力タービンは調整不可能なブレードであり、可変ピッチベアリングは使用できない場合があります）を使用して発電します機械軸受（深溝玉軸受、円筒ころ軸受）3セットの主軸軸受（球面ころ軸受）2セット、合計9セット。
また、ギアボックスベアリングがあり、ギアボックスには3つの構造形態があります。 最初のフォームには15セットのベアリングが必要であり、2番目のフォームには18セットのベアリングが必要であり、3番目のフォームには23セットのベアリングが必要です。 このように、風力タービンのベアリングの平均数は27セットです。
風車用軸受の構造形態には、主に4点接触玉軸受、交差ころ軸受、円筒ころ軸受、球面ころ軸受、深溝玉軸受などがあります。 タワーとキャビンの接続部にはヨーベアリングを、各ブレードの根元とハブの接続部にはピッチベアリングを設置しています。
いくつかのメーカーによって生産されたいくつかの風力タービンベアリングの品種
風力発電ベアリングの製造プロセス要件
1.鍛造温度を適切に制御し、粒子が粗くならないようにする必要があります。
2.機械的特性を確保するために、心臓の強化構造を確保するために強化プロセスを制御する必要があります。
3.表面の中間周波数焼入れ硬化層の深さの制御。
4.表面のマイクロクラックを避けます。
風力発電ベアリングの潤滑分析
風力発電ギアボックスの入力シャフトの速度は、通常10〜20rpmです。 比較的低速であるため、入力シャフトベアリング（つまり、遊星キャリアサポートベアリング）の油膜は形成が困難です。
油膜の機能は、ベアリングが動作しているときに2つの金属接触面を分離して、金属同士の直接接触を回避することです。
パラメータλを導入して、ベアリングの潤滑効果を特徴付けることができます。
（λは、2つの接触面の粗さの合計に対する油膜の厚さの比率として定義されます）
λ& gt; 1の場合、油膜の厚さが2つの金属表面を分離するのに十分であり、潤滑効果が良好であることを意味します。
λ& lt; 1の場合、油膜の厚さが2つの金属表面を完全に分離するのに十分ではなく、潤滑効果が理想的ではないことを意味します。
潤滑不良の状態で運転すると、ベアリングが損傷する可能性があります。 風力発電のギアボックスは一般にISOVG320粘度の循環潤滑剤を使用するため、λが1未満であることがわかった場合、通常、ベアリングのレースウェイとローラーの粗さを減らすことによってのみ潤滑効果を向上させることができます。
さらに、ギアボックスの設計では、遊星キャリアサポートベアリングは、一端ベアリングのサイズが小さすぎないようにする必要があります。 実際のアプリケーション分析では、耐用年数が条件を満たしていても、この設計により小型ベアリングの線速度が非常に低くなり、油膜がさらに形成されなくなることがわかりました。
風力発電ベアリングのベアリング面積の分析
一般に、走行中の軸受のローラーの一部だけが同時に荷重を支え、ローラーのこの部分が位置する領域は、軸受の軸受領域と呼ばれます。
ベアリングが負担する荷重のサイズとランニングクリアランスのサイズは、耐荷重領域に影響を与えます。 耐荷重面積が小さすぎると、実際の運転時にローラーが滑りやすくなります。
風力発電のギアボックスの場合、メインシャフトがデュアルベアリングサポートで設計されている場合、理論的にはトルクのみがギアボックスに伝達されます。 この場合、簡単な力解析では、遊星キャリア支持軸受の負荷が比較的小さいため、軸受の軸受面積が比較的小さく、ローラーが滑りやすいことがわかります。 風力発電ギアボックスの設計では、遊星キャリアサポートベアリングは通常、2つの単列円すいころ軸受または2つのフルロール円筒軸受を使用します。
円すいころ軸受を適切に予圧するか、円筒ころ軸受のすきまを小さくすることで、耐荷重面積を増やすことができます。 図2に、クリアランスを縮小する前後の耐荷重面積の比較を示します。
風力発電技術
設計と分析：設計は依然として経験的なアナロジーに基づいており、力の分析と負荷スペクトルの研究はほとんど空白です。 難しい技術の中には、13 * 104h以上のスピンドルベアリングのトラブルのない操作と95％以上の信頼性があります。 ギアボックスベアリングの高い損傷率のための高負荷容量設計。
材質：ヨーベアリングおよびピッチベアリング用の40CrMo鋼の低温の改善（周囲温度-40℃∽-30℃、ベアリング動作温度約-20℃）など、ベアリングのさまざまな部分にさまざまな材料と熱処理が使用されています。衝撃エネルギーおよびその他の機構性能熱処理方法、表面高周波焼入れ硬化層の深さ、表面硬度、軟質ベルト幅および表面亀裂制御。 増速軸受は、外国のSTF、HTF鋼の開発に相当し、残留オーステナイトの最適含有量を制御します。主軸軸受は、国内の真空脱気鋼の品質に一定のギャップがある場合、エレクトロスラグ再溶解浸炭鋼ZG20Cr2Ni4Aで作られます。
