Обсъждане на тенденцията на проектиране на вятърни турбини с висока мощност
Понастоящем общият дизайн на вятърни турбини може грубо да се раздели на четири категории: традиционен високоскоростен двигател, двигател с директно задвижване на нискоскоростен двигател, полу-директен задвижващ средноскоростен двигател и многогенераторен тип (виж фигура 1). Независимо от вида дизайн на вятърни турбини, по-висока надеждност, по-ниска консумация на суровини и по-леко качество на главата винаги са били в центъра на оптимизацията на дизайна на вятърни турбини. Капацитетът на производство на електроенергия / главата (kW / kg), един от индикаторите за измерване на модерния дизайн на единица, е фактор за стимулиране на непрекъснатото оптимизиране на проектите за вятърни турбини с висока мощност, като по този начин се постига по-ефективно производство на електроенергия с по-леки вятърни турбини.
Понастоящем има много мнения относно тенденцията в проектирането на вятърни турбини с висока мощност. Една гледна точка е, че вятърните турбини с малка до средна мощност могат да възприемат традиционния дизайн с високоскоростни двигатели, докато средно-големият вятърни турбини могат да използват директни задвижвания. Дизайнът е по-голям, а по-големите вятърни турбини са подходящи за полупроводни конструкции. Диапазонът на мощността за тези проекти на вятърни турбини не е строго дефиниран. Но без значение кой дизайн, лагерът винаги е важна част от веригата на предаване, оптимизирането му ще подобри веригата на предаване.
Тъй като лагерите на шпиндела се подлагат на външно променящи се сили, моменти на огъване и натоварване при натоварване, това поставя високи изисквания към конструкцията, избора и монтажа на лагерите. В съществуващите проекти малките нискоенергийни вятърни турбини, като например по-малко от 1 MW или 1,5 MW, имат повече сферични ролкови лагери и по-големи средни до високи вятърни турбини. Като лагер на вретеното се използва заострен ролков лагер. Ако лагерът на шпиндела използва сферични ролкови лагери, независимо дали е с 3-точков лагерно конструиране на един лагер с един сферичен вал или 4-точков лагерен дизайн на две сферични ролкови вретенови лагери, благодарение на конструктивния принцип на сферичния ролков лагер подложени на голяма аксиална сила, може да възникне единично натоварване на колона и поради наличието на радиална и аксиална хлабина (както е показано на фигура 2), когато спирачната вятърна турбина е задействана или се редуват други аксиални натоварвания При смяна на посоката на работа състояние, основният вал и свързаният зад него планетен носач могат да бъдат наклонени в аксиална посока, което може да причини удар върху носача, поддържащ лагера, и тъй като вътрешната зъбна предавка и кутията на кутията на скоростната кутия са интегрирани. носачът на платформата е аксиално накланян заедно, причинявайки износване на зъбите на планетарното зъбно колело.
Решението на шпиндела включва: едноредово лагерно лагеруване, единичен двоен външен пръстен, свръхголям конусен ролков лагер, двоен вътрешен пръстен с конусно ролково лагеруване и комбинация от цилиндрични ролкови лагери (както е показано на фигура 3). И трите решения могат да разрешат проблема с едноредовата сила чрез предварителното затягане на конусообразните лагери, премахвайки влиянието на аксиалната и радиалната турбуленция на главния вал, оптимизирайки площта на лагерите на предварително затегнатите конусовидни лагери и намалявайки натоварването на наклона. , в крайна сметка подобряват устойчивостта на системата. Сред тях комбинацията от двойни шлицови лагери и цилиндрични ролкови лагери съчетава превъзходната комбинирана носеща способност на конусния ролков лагер и по-високата радиална лагерна способност на цилиндричния ролков лагер; Единичният двоен външен пръстен е свръхголяма схема с конусовидни ролкови лагери, преминаващ с голям дизайн на ъгъла на конуса, за да се оптимизира композиционният капацитет на товароносимост и ефективен обхват на опората, да се подобри способността за устойчивост на преобръщащи се моменти и да се направи конструктивната конструкция на цялата машина по-компактна; и схемата за кръстосано сглобяване на едноредовия конусен ролков лагер намалява размера на фабричния лагер, намалявайки разходите. И трите решения са приложени към шпиндели с вятърни турбини с висока мощност.
Скоростна кутия
Оптимизираният дизайн на главната скоростна кутия за вятърни турбини с висока мощност изисква използването на множество планетарни разцепвания. Интегрираният с Timken механизъм на планетарното зъбно колело (показан на фигура 4) е едно от най-добрите решения за подобряване на надеждността на линията. Интегрираната конструкция на зъбното колело и външния пръстен на лагера премахват възможността за задвижване на външния пръстен, като същевременно осигуряват повече вътрешно пространство, проектирайки повече и по-големи ролки, за да се подобри товароносимостта. Чрез предварително затягане на двата редици на заострени ролки не само оптималната площ на лагера може да намали натоварването и вероятността за приплъзване на ролката, а товарът може да бъде по-равномерно разпределен в две колони. Гъвкавият щифт позволява на планетарното колело да произведе гъвкаво отместване, което гарантира висока степен на зацепване на зъбните повърхности и равномерен контакт.
