Роликовые подшипники для применения в роторных валах подвергаются быстро меняющимся нагрузкам и воздействиям рабочих сред. Компания Schaeffler разрабатывает решения в области роторных подшипников для всех типов современных ветрогенераторов мощностью от 220 кВт до нескольких мегаватт. Различные концепции варьируются от классического трехопорного вала с подшипником в ступице до двухопорного и даже одноподшипникового. Для достижения большей надежности все серийные подшипники и опытные образцы могут быть протестированы на новом крупногабаритном испытательном стенде Astraios. Это позволяет значительно продвинуться в понимании системы в целом, внутренних взаимодействий внутри привода и влияния различных внешних факторов.
Моментные подшипники для различных конструкций
В связи с широким распространением в последнее время больших многомегаваттных турбин, используемых преимущественно в открытом море, роль одноподшипниковой концепции все более возрастает. В соответствии с ней, ротор опирается лишь на один двухрядный конический роликовый подшипник, называемый также моментным подшипником, согласованный по О-образной схеме и принимающий на себя все силы и моменты. Такая схема может воплощаться в различных конкретных реализациях, например, с редуктором и быстроходным генератором либо укороченной трансмиссией со среднеходным генератором, или же прямым приводом без повышающей передачи. Конструкция моментных подшипников разрабатывается под конкретную модель турбины. Компания Schaeffler может поставлять моментные подшипники с двумя типами сепараторов: классическим сепаратором с осями, из высокопрочной стали, или полимерным сегментным сепаратором пониженного трения, который также оптимизирует подачу смазки, износоустойчив и имеет небольшую массу.
Сферический роликоподшипник со стальным сепаратором E1
Для среднеразмерных ветрогенераторов полезной мощностью от 1,4 до 2,1 МВт компания Schaeffler выпускает сферический роликовый подшипник FAG E1, образцовый вариант подшипника для ведущего вала ветряных турбин. Наиболее ходовые размеры подшипников также доступны со стальным сепаратором вместо обычного из твердой латуни. Стальной сепаратор имеет составную конструкцию и поэтому идеально подходит для применения в ветрогенераторах. Его половины могут вращаться с разными скоростями при непостоянных или неравномерных нагрузках на каждый из рядов роликов. Это уменьшает механические напряжения в сепараторе. В дополнение к этому, поверхности качения закалены, что также повышает износоустойчивость. Применение высокопрочной стали позволяет сделать очень малой толщину стенок сепаратора. К тому же, стальной сепаратор занимает внутри подшипника примерно в три раза меньший объем по сравнению с латунным. Это значит, что высвобождается дополнительное место для смазки и повышается эффективность ее распределения, тем самым, продлевается срок службы всего подшипника. Все сферические роликоподшипники FAG E1 выполнены по стандарту качества X-life, благодаря чему увеличивается эксплуатационная надежность, грузоподъемность, срок службы, эффективность работы, долговечность и снижаются потери на трение. Усовершенствования конструкции позволили примерно в полтора раза увеличить предельную скорость вращения и повысить допустимую динамическую нагрузку на 15%.
Также, для всех сферических роликоподшипников предлагается воронение роликов. Компания Schaeffler с этой целью разработала специальное покрытие Durotect®. Его толщина составляет всего от 0,4 до 2 мкм, но оно способно минимизировать риск повреждений из-за проскальзывания, облегчить обкатку и, не в последнюю очередь, обеспечить защиту от коррозии.
Крупногабаритный испытательный стенд позволяет тестировать все образцы подшипников для роторов
С вводом в строй нового испытательного стенда, одного из крупнейших и наиболее производительных в мире, компания Schaeffler продолжила утверждать свое технологическое лидерство в области производства оборудования для ветроэнергетики. На этот уникальный испытательный стенд могут устанавливаться подшипники массой до 15 тонн и внешним диаметром до 3,5 метров, применяющиеся, в том числе, и в ветрогенераторах, для проведения всеобъемлющего тестирования в условиях, приближенных к реальным. Таким образом, компания Schaeffler вносит значительный вклад в сокращение времени и повышение качества проектирования ветрогенераторов, кроме того, делая их более рентабельными для конечного потребителя. При стоимости порядка 7 миллионов евро, этот стенд является значимой инвестицией в дальнейшее развитие сферы возобновляемой энергетики.
Новый стандарт компании Schaeffler Wind Power Standard (WPOS)
Компания Schaeffler представила новый стандарт WPOS для подшипников собственного производства серий INA и FAG, применяемых в ветрогенераторах, тем самым удовлетворив растущий запрос на повышение надежности ветроэнергетического оборудования. Введение этого стандарта продукции и технологических процессов гарантирует обеспечение исключительного качества и надежности. Все подшипники для ветроэнергетики производства компании Schaeffler будут переведены на этот стандарт к 2014 году и после этого получат маркировку WPOS.
