Устранение преждевременного выхода из строя подшипников главного вала

Продукция

Устранение преждевременного выхода из строя подшипников главного вала

Почему двухрядный конический роликовый подшипник чаще всего используется в ветроэнергетике

По мере роста ветроэнергетики растет и спрос на запчасти и соответствующие услуги. Инвестиции Timken в ветроэнергетику за последние 15 лет окупаются: за последние 5 лет выручка от продуктов для ветроэнергетики растет на 17% в год, что более чем вдвое превышает темпы роста по отрасли.

Timken предлагает различные продукты для ветроэнергетики, такие как покрытия, системы смазки и средства контроля скручивания. Высокотехнологичные подшипники играют центральную роль в установке ветрогенератора, при этом чаще других рекомендуют использовать двухрядный конический роликовый подшипник.

Мы поговорили с Caleb Chovan, главным инженером, отвечающим за обслуживание клиентов из сферы ветроэнергетики, чтобы узнать его мнение о том, почему двухрядный конический роликовый подшипник считают настоящей революцией в данной отрасли.

«Одним из лучших моментов в моей работе является возможность разрабатывать и выводить на рынок новые и инновационные продукты». Caleb Chovan, главный инженер-механик

Вопрос: Почему двухрядный конический роликовый подшипник изначально был разработан для ветряных турбин?

Chovan: Двухрядный конический роликовый подшипник появился в ответ на серьезную проблему, с которой столкнулась отрасль. Многие решения для оригинального оборудования (OE) поставлялись со сферическими роликовыми подшипниками (SRB) для главного вала, и когда мощность турбины достигла 1,5 МВт, эти подшипники начали выходить из строя намного раньше, чем планировалось.

Замена была чрезвычайно дорогой и иногда требовала платы за обслуживание с использованием крана в размере 150 000 долларов. Это огромные незапланированные расходы для любой компании, пытающейся заработать на ветряной турбине, которая должна была прослужить 20 лет, но которая вышла из строя через шесть или восемь лет.

Один из наших клиентов, производитель ветровой энергии в США, установил огромное количество этих турбин на ветряных электростанциях в разных частях страны. Наши инженеры помогли разработать конический роликовый подшипник, который мог бы заменить оригинальный сферический подшипник и обеспечить улучшенные характеристики.

Вопрос: Инженеры Timken получили награды за предложенные покрытия. Почему бы просто не нанести покрытие на сферический роликовый подшипник, который устанавливается на замену?

Chovan: Покрытие Timken ES302 может значительно продлить срок службы подшипников без изменения их конструкции, и это, безусловно, можно использовать для подшипников главного вала. Защитное покрытие добавляет вторую линию защиты, которая замедляет процесс износа, вызванный скольжением роликов по дорожкам качения. Это проскальзывание вызывает чрезмерный износ обоймы подшипника и может вызвать преждевременный выход подшипника из строя.

С другой стороны, замена сферического роликового подшипника на двухрядный конический роликовый подшипник позволяет устранить проскальзывание роликов и увеличить срока службы подшипников в редукторе. Из-за особенностей конструкции сферический роликовый подшипник имеет небольшой люфт, который может привести к осевым смещениям главного вала. Если амплитуда перемещений вала становится очень большой, в редукторе, который находится прямо за подшипником главного вала, возникают нежелательные нагрузки.

Отдел исследований и разработок Timken вместе с заказчиками разработал износостойкие покрытия ES302. Узнайте, как в результате удалось значительно увеличить срок службы подшипников, используемых в ветроэнергетике, сельском хозяйстве, аэрокосмической отрасли и других областях.

При использовании двухрядного конического роликового подшипника мы можем создать жесткую систему без люфта в подшипнике. По сути, мы жестко фиксируем этот подшипник, заставляя его нести все нагрузки, на которые он рассчитан. Таким образом, ни одна из этих нагрузок не передается на подшипники редуктора. Вместе с клиентами мы выбираем решение, которое лучше всего подходит для их варианта использования.

Двухрядный конический роликовый подшипник позволяет исключить проскальзывания роликов в главных валах ветряных турбин.

Вопрос: Как двухрядные конические роликовые подшипники показали себя в процессе эксплуатации?

Chovan: Мы осмотрели один прототип после того, как он проработал два года, и он был в отличном состоянии — выглядел почти как новый. Два других были недавно сняты после пяти с половиной лет работы, потому что турбины, в которых они были установлены, были заменены на более мощное оборудование. Ранние данные показывают, что, если бы оборудование не было модернизировано, эти подшипники прослужили бы намного дольше, чем оригинальные подшипники.

В отрасли постоянно происходят изменения, поэтому доказательство эффективности новых технологий может занять много времени. Очевидно, что двухрядные конические роликовые подшипники Timken стали более популярными среди наших клиентов, работающих в сфере ветроэнергетики, которые все чаще используют их для замены вышедших из строя подшипников в своем парке турбин.

В настоящее время мы работаем над новой версией двухрядного конического роликового подшипника, которая изменит процесс технического обслуживания турбин на месте. Я очень хочу поговорить об этом подробнее с нашими клиентами.

Вопрос: Каково это работать в области ветроэнергетики в наше время?

Chovan: Это действительно новая отрасль, и она очень быстро развивается. В 2020 году объемы сгенерированной ветром электроэнергии во всем мире выросли на 11 процентов. Все стремятся найти лучшие решения, поэтому помогать развивать все эти конкурирующие идеи, которые помогают получать больше энергии без вредных выбросов, делая ее доступным для большего количества домохозяйств и предприятий по всему миру, это невероятно сложно и почетно.

Это интересно: По мере того, как затраты снижаются, появляется больше инвестиций, и внезапно появляется отрасль, которая не только важна с точки зрения борьбы с изменением климата, но и является рентабельным бизнесом.

Для получения дополнительной информации о том, как Timken увеличивает срок службы подшипников главных валов и редукторов ветряных турбин, см. проспект.