实力更强、效率更高：圆锥滚子轴承 (TRB) 如何推动风能行业转型

作为风能战略发展经理，Marlé Fernandes 的职责是让铁姆肯公司始终位于向可再生能源转型的前沿。

铁姆肯公司是一家工程导向型公司，依靠不断创新而繁荣发展。目前的趋势表明风机对圆锥滚子轴承 (TRB) 的需求日益增加——铁姆肯公司的工程师花费了一个多世纪的时间来完善这项技术。

Fernandes 花费大量时间来评估市场宏观趋势，确保铁姆肯公司的工程师能够获取适当的资源和技术，以帮助风机制造商和运营商在竞争激烈的行业中处于领先地位。

日益成熟且不断发展的行业

宏观趋势并不难判定。“风能行业日益成熟。我们看好这个行业。”Fernandes 表示，“可再生能源发展势头强劲，而风能是其中的一大支柱。”企业参与者树立了新的环境、社会和治理 (ESG) 及企业社会责任 (CSR) 目标，因而他们需要依靠可再生能源来实现这些目标。”

风机越大，其发电效率越高，所以风机的实际尺寸也不断扩大。“每个参与者都迫不及待地想要抢占先机，来推出更大的风机。”Fernandes 表示，“我们在研究时，其他企业也正准备跟上。这是一个竞争激烈的市场。”

“归根结底，这些巨大的风机必须证明其同时具备非比寻常的可靠性。”她说，“可再生能源所生产的电力必须性能良好且成本合理，这样才能与其他任何能源竞争，因此可靠性和成本是关键。”

主轴位置使用调心滚子轴承的限制

现代商业风能产业于 20 世纪 90 年代在欧洲开始起步，当时在大多数风机中，主轴位置一般使用封装的双列调心滚子轴承 (SRB)。设计师预计在强风和大风中轴承偏心角度较大，而 SRB 可以很好地应对偏心问题。

发展至 21 世纪中期，风机的容量达到多兆瓦级，但 SRB 主轴布置的故障率很高。

“铁姆肯公司的工程师曾说过，‘实际上，SRB 能够很好地处理偏心问题，但在轴向载荷方面性能不佳。’”Fernandes 表示，“SRB 的轴向载荷过重可能会损坏轴承本身，并导致相邻部件（此类情况下为齿轮箱）承受不必要的载荷，该部件无法承受这样的载荷。”

铁姆肯公司通过在主轴 SRB 上涂覆 ES302 耐磨陶瓷涂层，帮助售后市场客户延长风机寿命。 此外，铁姆肯公司的工程师将可靠的圆锥和圆柱滚子轴承安装至风机齿轮箱，因此建立了良好的声誉。

在此过程中，他们还设计了适用于风能应用的双内圈圆锥滚子轴承 (TDI)，这为许多主轴 SRB 提供了直接解决方案。

“一些原始设备制造商 (OEM) 仍在使用 4 到 6 米的超大型轴承安装新风机。”Fernandes 说，“但这些设计存在一定的顾虑。首先，这种产品规格的发展尚不成熟。使用这些超大型轴承，制造商就会遇到工业制造能力的问题。世界上并没有多少应用需要用到直径六米的轴承圈。”

两个单列圆锥滚子轴承 (2TS) 的未来

风机尺寸不断扩大，OEM 设计师发现，在铁姆肯公司的引领下，他们可以通过扩大双列轴承之间的距离来进一步缩小轴承尺寸。他们放弃安装一个双列封装轴承，而是开始设计两个单列轴承，将其分开放置，这样系统会更加坚固，并且能够处理更重的载荷。现在，尽管风机尺寸不断扩大，轴承和辅助零件仍然可以保持合理的尺寸和成本效益。

由于轴承制造商设计的两个单列轴承彼此独立，因此他们可以准确了解每个受力点的应用需求。“双轴承设计带来的可靠性优势，有助于我们将业务拓展至更多领域。TRB 解决方案更具优势，客户可以从合适的角度对其进行管理和设计，以便管理轴向和径向载荷。”Fernandes 表示。

铁姆肯公司服务于风能产业的相关业务蓬勃发展，不仅包括轴承，还包括联轴器和自动润滑系统。“我们在齿轮箱领域所占的市场份额证明了业界对我们的信任。”她说。

人们对 TRB 的兴趣日益浓厚，尤其关注于风机主轴位置的两个单列圆锥滚子轴承 (2TS)。据此，Fernandes 预计在未来十年，铁姆肯公司在风能专业知识方面的声誉将不断提升。

“我们在圆锥滚子轴承领域长期占据领先地位。”Fernandes 表示， “我们的视角独特，可以从不同应用、齿轮箱中的不同位置以及不同动力传动产品线来分析。这种背景有助于我们从本质上理解风能的应用，这样我们就可以进一步推动可再生能源方面的创新。”她说。

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Last Updated: 2022/04/5

Published: 2022/03/17