بلبرینگ در انرژی سبز
در آخرین روز ماه مه، سیستم صدور گواهینامه صنعت برق بادی چین سرانجام پس از سه سال آماده سازی پیشرفت قابل توجهی داشت. Schaeffler به عنوان یکی از واحدهای اصلی پیش نویس، ایده ها و تجربیات زیادی در مورد اجزای اصلی توربین های بادی - یاتاقان های نورد محور اصلی ارائه کرد.
سپس از همه بپرسید که آیا در مورد محور اصلی توربین بادی و یاتاقان های نگهدارنده آن اطلاعاتی دارید؟ امروز به طور خلاصه به معرفی آن می پردازیم!
هنگامی که توربین بادی برق تولید می کند، روتور باد انرژی باد را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. روتور باد چرخان با سرعت کم توسط گیربکس افزایش دهنده سرعت از طریق سیستم انتقال شتاب می گیرد و نیرو برای تولید برق به ژنراتور منتقل می شود. سیستم انتقال پره های توربین بادی را به ژنراتور متصل می کند. اجزای سیستم انتقال عمومی شامل توپی ها، شفت های اصلی، یاتاقان های محور اصلی، واحدهای ثابت، گیربکس ها و کوپلینگ ها می باشد.
شفت اصلی توربین بادی به نام شفت کم سرعت یا شفت پروانه نیز شناخته می شود و شفت اصلی، گشتاور را از پروانه به سایر قسمت های پیشرانه انتقال می دهد. شفت اصلی توربین بادی معمولاً از فولاد سختشده ساخته میشود، انتهای شفت برای اطمینان از اتصال با پیچ، به صورت فلنجی پردازش میشود و آن را با شلیک گلوله باز میکنند.
موقعیت نصب یاتاقان جلوی محور اصلی در پشت توپی روتور و یاتاقان عقب در جلوی جعبه دنده قرار دارد و به همراه یاتاقان رانش استفاده می شود. دوک با زاویه تقریباً 4 درجه نسبت به افقی نصب می شود.
نیروی تحمل شده توسط یاتاقان محور اصلی عمدتاً شامل وزن تیغه و توپی، وزن خود محور اصلی، نیروی نگهدارنده یاتاقان محور اصلی، نیروی رانش یاتاقان رانش و نیروی باد که از طریق تیغه و توپی روی شفت اصلی وارد می شود. بنابراین، یاتاقان محور اصلی عمدتاً نیروی شعاعی را تحمل می کند. همچنین در معرض نیروهای محوری که تا حدی ناشی از نیروهای باد است. شرایط نیروی یاتاقان محور اصلی نسبتاً پیچیده است، با تغییر نیروی باد تغییر میکند و ارتعاش ایجاد میکند، بنابراین محاسبه دقیق بار روی آن دشوار است، بنابراین فقط بار بر یاتاقان را میتوان تخمین زد. متوسط بار فعلی یاتاقان معمولاً با توجه به بار، سرعت و نسبت زمان در چندین شرایط کاری تعیین می شود.
با توجه به تأثیر شرایط نیرو و تغییر شکل شفت، یاتاقان شفت اصلی ژنراتور نیروی باد باید عملکرد خود تراز خوبی داشته باشد، بنابراین ژنراتورهای برق بادی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند از غلتک های کروی به عنوان یاتاقان محور اصلی استفاده می کنند. رولبرینگ های کروی امکان انحراف جزئی و ناهماهنگی حلقه های داخلی و خارجی را در حین کار می دهند. اگرچه زاویه شیب کلی زیاد نیست (به طور کلی حدود 0.5 درجه)، می توان تضمین کرد که هرگونه نصب بین شفت اصلی توربین بادی و صندلی یاتاقان باعث ایجاد تنش متمرکز لبه برای آسیب رساندن به یاتاقان نمی شود. اما استفاده از رولبرینگ کروی در یاتاقان های محور اصلی توربین های بادی بدون مشکل نیست. به دلیل وجود زاویه شیب بین نصب شفت اصلی و زمین، یاتاقان های شفت اصلی مستعد قفل شدن هستند و در نتیجه یاتاقان های شافت اصلی از کار می افتند. برخی از شرکت ها شروع به استفاده از یاتاقان های غلتکی مخروطی به عنوان یاتاقان محور اصلی توربین بادی کرده اند. به عنوان مثال، FAG یاطاقان غلتکی مخروطی دو ردیفه را با استفاده از فولاد کربنی ساخته شده است.
یاتاقان های محور اصلی توربین بادی در ارتفاع ده ها متری از جزیره نصب می شوند. بالا بردن و تعویض آن بسیار ناخوشایند است و هزینه آن بالا است. بنابراین، الزامات بالایی نیز بر عمر و قابلیت اطمینان یاتاقان ها اعمال می شود.
