Les principales caractéristiques des roulements éoliens
1. L'environnement d'utilisation est rude ;
2. Coût d'entretien élevé ;
3. Une espérance de vie élevée est requise;
Classification des roulements éoliens
Les roulements pour éoliennes comprennent principalement :
Roulements de lacet, roulements de pas, roulements de broche, roulements de boîte de vitesses, roulements de générateur.
A savoir : roulement de pas, roulement de lacet, roulement de système de transmission (arbre principal et roulement de boîte de vitesses).
roulements de générateur
Types de roulements : roulements rigides à billes, roulements à contact oblique, etc.
Caractéristiques des conditions de travail : haute vitesse (1000-1500rpm), haute température (90-120℃) et charge lourde.
Exigences pour la graisse : excellente stabilité au cisaillement, bonne stabilité à l'oxydation, bonnes performances anti-usure, excellentes performances de démarrage à basse température, etc.
Roulement de broche
Types de roulements : roulements à rouleaux coniques, roulements à rotule, etc.
Caractéristiques des conditions de travail : faible vitesse (& lt; 25 tr/min), température élevée, charge lourde et changements importants, vibrations, humidité élevée.
Exigences pour la graisse : excellentes performances anti-usure, bonne stabilité à l'oxydation, excellentes performances de démarrage à basse température, bonne résistance à l'eau, etc.
Roulement de tangage/lacet
Type de roulement : roulement à billes à quatre points de contact, etc.
Caractéristiques des conditions de travail : arrêt plus que tour, température large, charge lourde, vibration, humidité élevée.
Exigences pour la graisse : excellente résistance à la corrosion et au fretting, excellentes performances de démarrage à basse température, bonne résistance à l'eau, bonne stabilité à l'oxydation, etc.
Chaque équipement d'éolienne utilise 1 jeu de roulements de lacet (roulement d'orientation), 3 jeux de roulements de pas (roulement d'orientation) (certaines éoliennes en dessous du niveau du mégawatt sont des pales non réglables et les roulements à pas variable peuvent ne pas être utilisés) pour produire de l'électricité Roulements de machine (roulements rigides à billes, roulements à rouleaux cylindriques) 3 jeux de roulements de broche (roulements à rotule sur rouleaux) 2 jeux, un total de 9 jeux.
De plus, il existe des roulements de boîte de vitesses et la boîte de vitesses a trois formes structurelles. La première forme nécessite 15 jeux de roulements, la deuxième forme 18 jeux de roulements et la troisième forme 23 jeux de roulements. De cette façon, le nombre moyen de roulements d'éoliennes est de 27 jeux.
Les formes structurelles des roulements pour éoliennes comprennent principalement les roulements à billes à quatre points de contact, les roulements à rouleaux croisés, les roulements à rouleaux cylindriques, les roulements à rouleaux sphériques et les roulements rigides à billes. Le roulement de lacet est installé à la connexion entre la tour et la cabine, et le roulement de pas est installé à la connexion entre le pied de chaque pale et le moyeu.
Certaines variétés de roulements d'éoliennes produites par certains fabricants
Exigences du processus de production de roulements d'énergie éolienne
1. La température de forgeage doit être bien contrôlée et les grains ne doivent pas être grossiers;
2. Il est nécessaire de contrôler le processus de trempe pour assurer la structure trempée de son cœur, de manière à garantir ses propriétés mécaniques ;
3. Contrôle de la profondeur de la couche durcie par trempe à fréquence intermédiaire sur la surface ;
4. Éviter les micro-fissures sur la surface.
Analyse de la lubrification des roulements éoliens
La vitesse de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses éolienne est généralement de 10 à 20 tr/min. En raison de la vitesse relativement faible, le film d'huile du roulement de l'arbre d'entrée (c'est-à-dire le roulement de support du porte-satellites) est difficile à former.
La fonction du film d'huile est de séparer les deux surfaces de contact métalliques lorsque le roulement tourne afin d'éviter un contact direct métal sur métal.
On peut introduire un paramètre pour caractériser l'effet de lubrification du roulement.
(λ est défini comme le rapport de l'épaisseur du film d'huile sur la somme des rugosités des deux surfaces de contact)
Si λ>1, cela signifie que l'épaisseur du film d'huile est suffisante pour séparer les deux surfaces métalliques, et l'effet de lubrification est bon ;
Si λ<1, cela="" signifie="" que="" l'épaisseur="" du="" film="" d'huile="" n'est="" pas="" suffisante="" pour="" séparer="" complètement="" les="" deux="" surfaces="" métalliques,="" et="" l'effet="" de="" lubrification="" n'est="" pas="">
Le fonctionnement dans des conditions de mauvaise lubrification peut endommager le roulement. Étant donné que les boîtes de vitesses éoliennes utilisent généralement des lubrifiants circulants avec une viscosité ISOVG320, si λ est inférieur à 1, nous ne pouvons généralement améliorer l'effet de lubrification qu'en réduisant la rugosité des chemins de roulement et des rouleaux.
De plus, dans la conception de la boîte de vitesses, le palier de support du porte-satellites doit essayer d'éviter que la taille d'un palier d'extrémité ne soit trop petite. Dans l'analyse de l'application réelle, nous avons constaté que même si la durée de vie répond aux conditions, cette conception entraînera une vitesse linéaire du petit roulement très faible et le film d'huile encore plus incapable de se former.
Analyse de la zone d'appui du palier éolien
Généralement, seule une partie des rouleaux d'un roulement en mouvement supporte la charge en même temps, et la zone où se trouve cette partie du rouleau est appelée la zone d'appui du roulement.
La taille de la charge supportée par le roulement et la taille du jeu de fonctionnement affecteront la zone porteuse. Si la zone de charge est trop petite, le rouleau a tendance à glisser pendant le fonctionnement réel.
Pour les réducteurs éoliens, si l'arbre principal est conçu avec un support à double palier, théoriquement seul le couple est transmis au réducteur. Dans ce cas, après une simple analyse de force, il n'est pas difficile de constater que la charge supportée par le palier de support du porte-satellites est relativement faible, de sorte que la surface d'appui du palier est souvent relativement petite et que les rouleaux sont sujets au glissement. Dans la conception des réducteurs éoliens, les roulements de support de porte-satellites utilisent généralement deux roulements coniques à une rangée ou deux roulements cylindriques à rouleaux complets.
Nous pouvons augmenter la surface portante en préchargeant correctement les roulements à rouleaux coniques ou en réduisant le jeu des roulements à rouleaux cylindriques. La figure 2 montre la comparaison de la zone porteuse avant et après réduction du jeu.
Technologie de palier d'énergie éolienne
Conception et analyse : La conception est toujours basée sur une analogie empirique, et l'étude de l'analyse des forces et du spectre de charge est presque vide. Parmi les technologies difficiles figurent le fonctionnement sans problème du roulement de broche pendant plus de 13*104h et la fiabilité de plus de 95 % ; la conception à capacité de charge élevée pour le taux de dommages élevé du roulement de la boîte de vitesses.
Matériau : différents matériaux et traitements thermiques sont utilisés pour différentes parties du roulement, comme l'amélioration de la basse température de l'acier 40CrMo pour les roulements de lacet et de tangage (température ambiante -40 -30 , température de fonctionnement du roulement environ -20 ), énergie d'impact et autres mécanismes Méthode de traitement thermique de performance, profondeur de la couche de durcissement de durcissement par induction de surface, dureté de surface, largeur de bande souple et contrôle des fissures de surface ; Le roulement d'augmentation de vitesse équivaut au développement d'acier STF et HTF étranger et contrôle la teneur optimale en austénite retenue.
