Cuscinetti in Green Energy
L'ultimo giorno di maggio, il sistema di certificazione dell'industria eolica cinese ha finalmente compiuto progressi sostanziali dopo tre anni di preparazione. Come una delle principali unità di progettazione, Schaeffler ha fornito molte idee ed esperienze sui componenti principali delle turbine eoliche: i cuscinetti volventi dell'albero principale.
Quindi chiedi a tutti, conosci l'albero principale della turbina eolica e i suoi cuscinetti di supporto? Oggi ve lo presentiamo brevemente!
Quando la turbina eolica genera elettricità, il rotore eolico converte l'energia eolica in energia meccanica. Il rotore eolico rotante a bassa velocità viene accelerato dal cambio dell'aumento di velocità attraverso il sistema di trasmissione e la potenza viene trasmessa al generatore per la generazione di energia. Il sistema di trasmissione collega le pale della turbina eolica con il generatore. I componenti del sistema di trasmissione generale includono mozzi, alberi principali, cuscinetti dell'albero principale, unità fisse, scatole del cambio e giunti.
L'albero principale della turbina eolica è anche noto come albero a bassa velocità o albero della girante e l'albero principale trasmette la coppia dalla girante ad altre parti del treno di trasmissione. L'albero principale della turbina eolica è solitamente forgiato in acciaio bonificato, l'estremità dell'albero viene trasformata in una flangia per garantire il collegamento con il bullone ed è pallinata.
La posizione di installazione del cuscinetto anteriore dell'albero principale si trova dietro il mozzo del rotore e il cuscinetto posteriore si trova davanti al cambio e viene utilizzato insieme al cuscinetto reggispinta. Il mandrino è installato con un angolo di circa 4° rispetto all'orizzontale.
La forza sopportata dal cuscinetto dell'albero principale comprende principalmente il peso della lama e del mozzo, il peso proprio dell'albero principale, la forza di supporto del cuscinetto dell'albero principale, la forza di spinta del cuscinetto reggispinta e la forza del vento che agisce sull'albero principale attraverso la pala e il mozzo. Pertanto, il cuscinetto dell'albero principale sopporta principalmente la forza radiale. Soggetto anche a forze assiali dovute in parte alle forze del vento. La condizione di forza del cuscinetto dell'albero principale è relativamente complicata, cambia con il cambiamento della forza del vento e genererà vibrazioni, quindi è difficile calcolare con precisione il carico su di esso, quindi è possibile stimare solo il carico sul cuscinetto. Il carico di corrente medio del cuscinetto viene solitamente determinato in base al rapporto carico, velocità e tempo in diverse condizioni di lavoro.
A causa dell'influenza delle condizioni di forza e della deformazione dell'albero, il cuscinetto dell'albero principale del generatore eolico deve avere buone prestazioni di autoallineamento, quindi i generatori eolici comunemente usati utilizzano cuscinetti orientabili a rulli come cuscinetto dell'albero principale. I cuscinetti orientabili a rulli consentono una leggera deflessione e disallineamento degli anelli interno ed esterno durante il funzionamento. Sebbene l'angolo di inclinazione generale non sia ampio (generalmente circa 0,5°), è possibile garantire che qualsiasi installazione tra l'albero principale della turbina eolica e la sede del cuscinetto non causerà sollecitazioni concentrate sui bordi che danneggeranno il cuscinetto. Tuttavia, l'applicazione di cuscinetti orientabili a rulli ai cuscinetti dell'albero principale delle turbine eoliche non è priva di problemi. A causa dell'esistenza di un angolo di inclinazione tra l'installazione dell'albero principale e il terreno, i cuscinetti dell'albero principale tendono a bloccarsi, con conseguente cedimento precoce dei cuscinetti dell'albero principale. Alcune aziende hanno iniziato a utilizzare i cuscinetti a rulli conici come cuscinetti dell'albero principale delle turbine eoliche. Ad esempio, FAG ha sviluppato cuscinetti a due corone di rulli conici utilizzando acciaio cementato.
I cuscinetti dell'albero principale delle turbine eoliche sono installati ad un'altezza di decine di metri sopra l'isola. È estremamente scomodo da sollevare e sostituire e il costo è elevato. Pertanto, vengono posti elevati requisiti anche per la durata e l'affidabilità dei cuscinetti.
