Rezolvarea defecțiunilor timpurii la rulmenții arborelui principal

Produse

Rezolvarea defecțiunilor timpurii la rulmenții arborelui principal

De ce TDI este un favorit al energiei eoliene

Pe măsură ce industria energiei eoliene crește, crește și cererea pentru piesele și serviciile care o fac posibilă. Investițiile Timken în eolian din ultimii 15 ani sunt rentabile pentru companie, cu venitul din energia eoliană a crescut la 17% CAGR în ultimii 5 ani, mai mult decât dublu față de rata de creștere a industriei .

Timken deservește industria printr-o varietate de produse, precum acoperiri, sisteme de lubrifiere și produse de control torsional. Cu toate acestea, rulmenții tehnici joacă un rol central în activitatea lor de energie eoliană, rulmentul cu role dublu conic (TDI) cu arbore principal fiind o recomandare principală.

Am vorbit cu Caleb Chovan, inginer principal de aplicații care susține sectorul energiei eoliene, pentru a ne gândi de ce TDI este un astfel de factor de schimbare.

Unul dintre cele mai bune lucruri la locul meu de muncă este libertatea de a proiecta și de a aduce pe piață produse noi și inovatoare. Caleb Chovan Inginer mecanic principal

Î: De ce a fost inițial rulmentul TDI dezvoltat pentru turbine eoliene?

Chovan: TDI a apărut dintr-o problemă majoră cu care se confrunta industria. Multe soluții de echipament original (OE) au venit cu un rulment cu role sferice (SRB) pentru arborele principal, iar când turbinele au atins dimensiunea de 1,5 MW, acei rulmenți au început să cedeze mult mai devreme decât era planificat.

Înlocuirea a fost extrem de costisitoare, implicând uneori o taxă de service pentru macarale de 150.000 de dolari – o cheltuială masivă neplanificată pentru orice companie care încearcă să câștige bani dintr-o turbină eoliană care trebuia să dureze 20 de ani, dar care a eșuat la șase sau opt.

Unul dintre clienții noștri, producător de energie eoliană în Statele Unite, a instalat un număr mare de turbine în parcurile eoliene din diferite părți ale țării. Inginerii noștri au lucrat cu ei pentru a dezvolta un rulment cu role conice care ar putea înlocui rulmentul sferic original și să ofere performanțe îmbunătățite.

Î: Inginerii Timken au primit premii pentru lucrările lor de acoperire. De ce nu puneți doar un strat pe un SRB de schimb?

Chovan: Acoperire Timken ES302 poate prelungi semnificativ durata de viață a rulmentului fără a schimba designul rulmentului și aceasta este cu siguranță o opțiune pentru rulmenții arborelui principal. Învelișul de protecție adaugă o a doua linie de apărare pentru a încetini procesul de uzură cauzat de alunecarea dintre role și pista de curse. Alunecarea cauzează uzura excesivă a cursei rulmentului și poate provoca defectarea timpurie a rulmentului.

În schimb, înlocuirea SRB cu un TDI este concepută pentru a elimina alunecarea rolei și pentru a prelungi durata de viață a rulmentului cutiei de viteze. SRB-urile, prin design, au o cantitate mică de joc în ele, ceea ce poate duce la un arbore principal plutitor care se poate deplasa axial. Când se deplasează prea mult, introduce sarcini neintenționate în cutia de viteze, care se află chiar în spatele rulmentului arborelui principal.

Timken R&D a lucrat direct cu clienții pentru a dezvolta acoperiri rezistente la uzură ES302. Citiți cum rezultatele extind dramatic durata de viață a aplicațiilor din energia eoliană, agricultură, aerospațială și altele.

Când trecem la un TDI, putem crea un sistem rigid fără niciun joc în rulment – blocând în mod esențial acel rulment în loc și forțându-l să transporte toate sarcinile pe care este conceput să le suporte. Deci, niciuna dintre aceste sarcini nu este transferată la rulmenții cutiei de viteze. Lucrăm cu clienții pentru a decide ce soluție are cel mai mult sens pentru cazul lor de utilizare.

Rulmentul TDI este conceput pentru a elimina alunecarea rolei în arborii principali ai turbinei eoliene.

Î: Cum s-au ridicat rulmenții TDI pe teren de-a lungul timpului?

Chovan: Am inspectat un prototip după ce a funcționat timp de doi ani și era în stare excelentă – părea aproape nou. Alte două au fost îndepărtate recent după cinci ani și jumătate de timp de funcționare, deoarece turbinele în care funcționau au fost modernizate cu echipamente mai mari de megawați. Datele timpurii indică faptul că aceste rulmenți ar fi durat mult mai mult decât lagărele originale OE dacă echipamentul nu ar fi fost modernizat.

Industria se confruntă cu o schimbare continuă, transformatoare, deci poate dura mult timp pentru a demonstra o nouă tehnologie. Ceea ce este clar este că TDI-urile Timken au devenit mai populare în rândul clienților noștri de energie eoliană, care le folosesc din ce în ce mai mult pentru a înlocui rulmenții defectați de pe flotele lor de turbine.

În această direcție, lucrăm în prezent la o nouă versiune a TDI care va transforma procesele de întreținere a turbinei pe teren. Aștept cu nerăbdare să vorbesc mai multe despre asta cu clienții.

Î: Cum este să lucrezi în câmpul energiei eoliene, în acest moment al istoriei?

Chovan: Este o industrie cu adevărat tânără – și crește atât de repede. Electricitatea globală generată din vânt a crescut cu 11% în 2020. Toată lumea se luptă pentru a afla cele mai bune soluții, deci este atât de incredibil de provocator, cât și de plin de satisfacții să contribuiți la toate acele idei concurente care contribuie la aducerea mai multă energie fără emisii în mai multe case și companii din întreaga lume.

A fost distractiv să ne uităm: pe măsură ce costurile scad, se înregistrează mai multe investiții și, brusc, suntem aici, cu o industrie care are sens nu numai din perspectiva climatului, ci și din perspectiva viabilității afacerii.

Pentru mai multe detalii despre modul în care Timken îmbunătățește durata de viață a lagărelor în arborele principal și a cutiilor de viteze ale turbinei eoliene, citiți cartea albă .