메인 샤프트 베어링의 조기 고장 해결

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메인 샤프트 베어링의 조기 고장 해결

TDI가 풍력 에너지를 선호하는 이유

풍력 에너지 산업이 성장함에 따라이를 가능하게하는 부품 및 서비스에 대한 수요도 증가합니다. 지난 15 년 동안 풍력에 대한 팀켄 투자는 회사에 대한 성과를 거두었습니다. 풍력 에너지 수익은 지난 5 년 동안 연평균 17 % 성장하여 업계 성장률의 두 배 이상 증가했습니다. .

팀켄은 코팅, 윤활 시스템 및 비틀림 제어 제품과 같은 다양한 제품을 통해 업계에 서비스를 제공합니다. 엔지니어링 베어링은 풍력 에너지 작업에서 중심적인 역할을하지만 테이퍼 드 더블 이너 (TDI) 메인 샤프트 롤러 베어링이 최고의 권장 사항입니다.

풍력 에너지 부문을 지원하는 수석 애플리케이션 엔지니어 인 Caleb Chovan과 이야기를 나누면서 TDI가 왜 그렇게 변화를 일으키는 지에 대한 그의 생각을 들어 보았습니다.

제 업무에서 가장 좋은 점 중 하나는 새롭고 혁신적인 제품을 디자인하고 시장에 출시 할 수있는 자유가 있다는 것입니다. Caleb Chovan 수석 기계 엔지니어

Q : TDI 베어링이 원래 풍력 터빈 용으로 개발 된 이유는 무엇입니까?

Chovan : TDI는 업계가 직면 한 주요 문제에서 성장했습니다. 많은 OE (Original Equipment) 솔루션에는 메인 샤프트 용 구형 롤러 베어링 (SRB)이 함께 제공되었으며 터빈의 크기가 1.5MW에 도달하면 해당 베어링이 계획보다 훨씬 빨리 고장 나기 시작했습니다.

교체 비용은 매우 비쌌으며 때로는 150,000 달러의 크레인 서비스 비용이 필요했습니다. 이는 20 년 동안 지속될 것으로 예상되는 풍력 터빈으로 돈을 벌려고했지만 6 ~ 8 년에 실패한 회사에게는 계획되지 않은 막대한 비용이었습니다.

미국의 풍력 발전 생산 업체 인 우리 고객 중 한 명이 미국의 여러 지역에있는 풍력 발전 단지에 수많은 터빈을 설치했습니다. 우리 엔지니어들은 그들과 협력하여 원래의 구형 베어링을 대체하고 향상된 성능을 제공 할 수있는 테이퍼 롤러 베어링을 개발했습니다.

Q : 팀켄 엔지니어들은 코팅 작업으로 상을 받았습니다. 대체 SRB에 코팅을하지 않는 이유는 무엇입니까?

Chovan : 그만큼 팀켄 ES302 코팅 베어링 설계를 변경하지 않고 베어링 수명을 크게 연장 할 수 있으며 이는 확실히 메인 샤프트 베어링의 옵션입니다. 보호 코팅은 롤러와 궤도 사이의 미끄러짐으로 인한 마모 과정을 늦추기 위해 두 번째 방어선을 추가합니다. 이러한 미끄러짐은 베어링 레이스의 과도한 마모를 유발하고 조기 베어링 고장을 일으킬 수 있습니다.

반면 SRB를 TDI로 교체하면 롤러 미끄러짐을 제거하고 기어 박스 베어링 수명도 연장 할 수 있습니다. SRB는 설계 상 약간의 유격을 가지므로 축 방향으로 이동할 수있는 플로팅 메인 샤프트로 이어질 수 있습니다. 너무 많이 움직이면 메인 샤프트 베어링 바로 뒤에있는 기어 박스에 의도하지 않은 하중이 가해집니다.

팀켄 R & D는 고객과 직접 협력하여 ES302 내마모성 코팅을 개발했습니다. 그 결과가 풍력 에너지, 농업, 항공 우주 및 기타 분야의 애플리케이션 수명을 어떻게 극적으로 연장하는지 읽어보십시오.

TDI로 전환하면 베어링에 전혀 유격이없는 견고한 시스템을 만들 수 있습니다. 본질적으로 해당 베어링을 제자리에 고정하고 전달하도록 설계된 모든 하중을 전달하도록 강제합니다. 따라서 이러한 하중은 기어 박스 베어링으로 전달되지 않습니다. 고객과 협력하여 사용 사례에 가장 적합한 솔루션을 결정합니다.

TDI 베어링은 풍력 터빈 메인 샤프트에서 롤러 미끄러짐을 제거하도록 설계되었습니다.

Q : 시간이 지남에 따라 TDI 베어링이 현장에서 어떻게 자리 잡았습니까?

Chovan : 우리는 2 년 동안 실행 한 후 하나의 프로토 타입을 검사했는데 거의 새 것처럼 좋은 상태였습니다. 다른 두 개는 최근 5 년 반의 실행 시간 후에 제거되었습니다. 그들이 가동하던 터빈이 더 큰 메가 와트 장비로 업그레이드 되었기 때문입니다. 초기 데이터에 따르면 이러한 베어링은 장비를 업그레이드하지 않은 원래 OE 베어링보다 훨씬 오래 지속되었을 것입니다.

업계는 지속적이고 혁신적인 변화를 겪고 있으므로 새로운 기술을 입증하는 데 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다. 분명한 것은 팀켄 TDI가 풍력 에너지 고객에게 더욱 인기를 얻고 있으며, 점점 더 많은 터빈을 통해 고장난 베어링을 교체하는 데 사용하고 있습니다.

이러한 라인을 따라 우리는 현재 현장에서 터빈 유지 보수 프로세스를 변화시킬 새로운 버전의 TDI를 개발하고 있습니다. 고객과 더 많은 이야기를 나누기를 정말 기대하고 있습니다.

Q : 역사의이 시점에서 풍력 에너지 분야에서 일하는 것은 어떤가요?

Chovan : 정말 젊은 산업이고 빠르게 성장하고 있습니다. 풍력으로 생산 된 전 세계 전력은 2020 년에 11 % 증가했습니다. 모두가 최고의 솔루션을 찾기 위해 경쟁하고 있습니다. 따라서 전 세계의 더 많은 가정과 기업에 더 많은 배출 가스를 제공하지 않는 데 도움이되는 모든 경쟁 아이디어에 기여하는 것은 믿을 수 없을 정도로 도전적이고 보람있는 일입니다.

보는 것이 즐거웠습니다. 비용이 내려감에 따라 더 많은 투자가 유입되고 갑자기 기후 관점뿐만 아니라 비즈니스 실행 가능성 관점에서도 의미가있는 산업이 등장합니다.

팀켄이 풍력 터빈 메인 샤프트와 기어 박스의 베어링 수명을 개선하는 방법에 대한 자세한 내용은 백서 읽기 .