Главне карактеристике ветроенергетских лежајева
1. Окружење коришћења је тешко;
2. Високи трошкови одржавања;
3. Потребан је висок животни век;
Класификација ветроенергетских лежајева
Лежајеви за ветротурбине углавном укључују:
Лежајеви за скретање, лежајеви нагиба, лежајеви вретена, лежајеви мењача, лежајеви генератора.
И то: нагибни лежај, закретни лежај, лежај система преноса (главно вратило и лежај мењача).
Лежајеви генератора
Врсте лежајева: куглични лежајеви са дубоким жљебовима, угаони контактни лежајеви итд.
Карактеристике радних услова: велика брзина (1000-1500 о/мин), висока температура (90-120 ℃) и велико оптерећење.
Захтеви за маст: одлична стабилност на смицање, добра оксидациона стабилност, добре перформансе против хабања, одличне стартне перформансе на ниским температурама итд.
Лежај вретена
Врсте лежајева: конусни ваљкасти лежајеви, сферни лежајеви итд.
Карактеристике услова рада: мала брзина ( [ГГ] лт;25 о/мин), широка температура, велика оптерећења и велике промене, вибрације, висока влажност.
Захтеви за маст: одличне перформансе против хабања, добра оксидациона стабилност, одличне стартне перформансе на ниским температурама, добра водоотпорност итд.
Питцх/Ив Леагинг
Тип лежаја: куглични лежај са четири тачке контакта итд.
Карактеристике радних услова: заустављање више од окретања, широка температура, велико оптерећење, вибрације, висока влажност.
Захтеви за маст: одлична отпорност на корозију и нагризање, одличне стартне перформансе при ниским температурама, добра водоотпорност, добра оксидациона стабилност итд.
Свака опрема за ветротурбине користи 1 сет лежајева за скретање (окретно лежиште), 3 сета лежајева (окретни лежај) (неке ветротурбине испод нивоа мегавата су неподесиве лопатице, а лежајеви променљивог нагиба се не могу користити) за производњу електричне енергије Машински лежајеви (куглични лежајеви са дубоким жљебом, цилиндрични ваљкасти лежајеви) 3 комплета вретенастих лежајева (сферни ваљкасти лежајеви) 2 комплета, укупно 9 комплета.
Поред тога, постоје лежајеви мењача, а мењач има три структурна облика. Први облик захтева 15 комплета лежајева, други облик захтева 18 комплета лежајева, а трећи облик захтева 23 комплета лежајева. На овај начин просечан број лежајева ветротурбина је 27 комплета.
Структурни облици лежајева за ветротурбине углавном укључују кугличне лежајеве са контактом у четири тачке, укрштене ваљкасте лежајеве, цилиндричне ваљкасте лежајеве, сферне ваљкасте лежајеве и кугличне лежајеве са дубоким жљебом. Лежај за скретање се поставља на споју торња и кабине, а нагибни лежај се поставља на споју између корена сваке лопатице и главчине.
Неке врсте лежајева ветротурбина које производе неки произвођачи
Захтеви процеса производње лежајева за енергију ветра
1. Температуру ковања треба добро контролисати, а зрна не би требало да буду груба;
2. Неопходно је контролисати процес каљења како би се осигурала каљена структура његовог срца, како би се осигурала његова механичка својства;
3. Контрола дубине очврслог слоја средње фреквенције каљења на површини;
4. Избегавајте микро-пукотине на површини.
Анализа подмазивања ветроенергетских лежајева
Брзина улазног вратила мјењача снаге вјетра је углавном 10-20 о/мин. Због релативно мале брзине, тешко се формира уљни филм лежаја улазног вратила (тј. лежаја носача планете).
Функција уљног филма је да одвоји две металне контактне површине када лежиште ради како би се избегао директан контакт метал-метал.
Можемо увести параметар λ да карактеришемо ефекат подмазивања лежаја.
(λ је дефинисан као однос дебљине уљног филма према збиру храпавости две контактне површине)
Ако је λ [ГГ] гт;1, то значи да је дебљина уљног филма довољна да одвоји две металне површине, а ефекат подмазивања је добар;
Ако је λ [ГГ] лт;1, то значи да дебљина уљног филма није довољна да потпуно одвоји две металне површине, а ефекат подмазивања није идеалан.
Рад под условима лошег подмазивања може довести до оштећења лежаја. Пошто мењачи на енергију ветра углавном користе циркулишуће мазива са ИСОВГ320 вискозитетом, ако се утврди да је λ мањи од 1, генерално можемо само да побољшамо ефекат подмазивања смањењем храпавости стаза и ваљака лежаја.
Поред тога, у дизајну мењача, лежај носача планете треба да покуша да избегне да величина једног крајњег лежаја буде премала. У стварној анализи примене, открили смо да чак и ако радни век испуњава услове, овај дизајн ће довести до тога да линеарна брзина малог лежаја буде веома ниска, а уљни филм још више не може да се формира.
Анализа лежишта ветроенергетског лежишта
Уопштено, само део ваљака тркаћег лежаја истовремено подноси оптерећење, а област у којој се налази овај део ваљка назива се носива површина лежаја.
Величина оптерећења коју носи лежиште и величина клиренса ће утицати на површину носивости. Ако је носива површина премала, ваљак је склон клизању током стварног рада.
За мењаче на снагу ветра, ако је главно вратило пројектовано са двоструким носачем лежаја, теоретски се само обртни момент преноси на мењач. У овом случају, након једноставне анализе силе, није тешко утврдити да је оптерећење које носи носећи лежај носача планете релативно мало, тако да је површина лежаја често релативно мала, а ваљци су склони проклизавању. У дизајну мењача снаге ветра, носећи лежајеви носача планете углавном користе два једноредна конусна лежаја или два цилиндрична лежаја са пуним ваљком.
Можемо повећати носиву површину правилним преднапрезањем конусних ваљкастих лежајева или смањењем зазора цилиндричних ваљкастих лежајева. На слици 2 приказано је поређење носиве површине пре и после смањења зазора.
Технологија лежајева снаге ветра
Дизајн и анализа: Дизајн је и даље заснован на емпиријској аналогији, а проучавање анализе сила и спектра оптерећења је готово празно. Међу тешким технологијама су несметани рад лежаја вретена више од 13*104х и поузданост више од 95%; дизајн велике носивости за високу стопу оштећења лежаја мењача.
Материјал: Различити материјали и топлотни третмани се користе за различите делове лежаја, као што је побољшање ниске температуре 40ЦрМо челика за скретање и нагиб лежајева (температура околине -40℃∽-30℃, радна температура лежаја око -20℃), енергија удара и друга механика Перформансе метода термичке обраде, површинска индукциона отврдњавање дубина очвршћавања слоја, површинска тврдоћа, ширина меког појаса и контрола површинских пукотина; лежај за повећање брзине је еквивалентан развоју страног СТФ, ХТФ челика и контролише оптимални садржај задржаног аустенита. Лежај главног вратила је направљен од челика за наугљичавање за претапање шљаке ЗГ20Цр2Ни4А када још увек постоји одређени јаз у квалитету домаћег челика за вакуум дегазацију.
