Rodamientos en Energía Verde
El último día de mayo, el sistema de certificación de la industria de energía eólica de China finalmente logró un progreso sustancial después de tres años de preparación. Como una de las principales unidades de diseño, Schaeffler aportó muchas ideas y experiencias sobre los componentes centrales de las turbinas eólicas: los rodamientos del eje principal.
Luego pregúnteles a todos, ¿conocen el eje principal de la turbina eólica y sus cojinetes de apoyo? ¡Hoy lo presentaremos brevemente!
Cuando la turbina eólica genera electricidad, el rotor eólico convierte la energía eólica en energía mecánica. El rotor eólico giratorio de baja velocidad es acelerado por la caja de cambios de aumento de velocidad a través del sistema de transmisión, y la energía se transmite al generador para generar energía. El sistema de transmisión conecta las palas del aerogenerador con el generador. Los componentes del sistema de transmisión general incluyen cubos, ejes principales, cojinetes del eje principal, unidades fijas, cajas de engranajes y acoplamientos.
El eje principal de la turbina eólica también se conoce como eje de baja velocidad o eje del impulsor, y el eje principal transmite el par del impulsor a otras partes del tren de transmisión. El eje principal de la turbina eólica generalmente se forja con acero endurecido, el extremo del eje se procesa en una brida para asegurar la conexión con el perno y se granalla.
La posición de instalación del cojinete delantero del eje principal se encuentra detrás del cubo del rotor, y el cojinete trasero se encuentra frente a la caja de cambios y se usa junto con el cojinete de empuje. El husillo se instala en un ángulo de aproximadamente 4° con respecto a la horizontal.
La fuerza soportada por el cojinete del eje principal incluye principalmente el peso de la pala y el cubo, el peso propio del eje principal, la fuerza de soporte del cojinete del eje principal, la fuerza de empuje del cojinete de empuje y la fuerza del viento que actúa sobre el eje principal a través de la pala y el buje. Por lo tanto, el cojinete del eje principal soporta principalmente la fuerza radial. También sujeto a fuerzas axiales debidas en parte a las fuerzas del viento. La condición de fuerza del cojinete del eje principal es relativamente complicada, cambia con el cambio de la fuerza del viento y generará vibraciones, por lo que es difícil calcular con precisión la carga sobre él, por lo que solo se puede estimar la carga sobre el cojinete. La carga de corriente promedio del rodamiento generalmente se determina de acuerdo con la relación de carga, velocidad y tiempo en varias condiciones de trabajo.
Debido a la influencia de la condición de fuerza y la deformación del eje, el cojinete del eje principal del generador de energía eólica debe tener un buen rendimiento de autoalineación, por lo que los generadores de energía eólica de uso común utilizan cojinetes de rodillos esféricos como cojinete del eje principal. Los rodamientos de rodillos esféricos permiten una ligera desviación y desalineación de los anillos interior y exterior durante el funcionamiento. Aunque el ángulo de inclinación general no es grande (generalmente alrededor de 0,5°), se puede garantizar que cualquier instalación entre el eje principal de la turbina eólica y el asiento del cojinete no causará esfuerzos concentrados en los bordes que dañen el cojinete. Sin embargo, la aplicación de rodamientos de rodillos a rótula a los rodamientos del eje principal de las turbinas eólicas no está exenta de problemas. Debido a la existencia de un ángulo de inclinación entre la instalación del eje principal y el suelo, los cojinetes del eje principal son propensos a bloquearse, lo que provoca fallas prematuras en los cojinetes del eje principal. Algunas empresas han comenzado a utilizar rodamientos de rodillos cónicos como rodamientos del eje principal de las turbinas eólicas. Por ejemplo, FAG ha desarrollado rodamientos de rodillos cónicos de dos hileras utilizando acero cementado.
Los cojinetes del eje principal de la turbina eólica están instalados a una altura de decenas de metros sobre la isla. Es extremadamente inconveniente levantarlo y reemplazarlo, y el costo es alto. Por lo tanto, también se imponen altos requisitos a la vida útil y la fiabilidad de los rodamientos.
