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带齿轮箱风力发电机中的SKF Nautilus轴承介绍
作者:admin  来源:本站  发表时间:2017-10-12 17:47:10  点击:1055
  在带齿轮箱风力发电机和直驱风力发电机中,用背对背设计交叉定位的两个单列圆锥滚子轴承被认为是一种“刚性”的两点支撑。对8兆瓦风力发电机来说,使用内径约为2,200毫米、压力角不同、额定负荷承载能力不同的两个单列圆锥滚子轴承,并采用铸造空心主轴和一体式轴承座,有可能实现径向尺寸超大但轴向相对紧凑的主轴承单元(解释6)。
紧凑性和轻量化同样是重要课题。因此,有必要在设计早期阶段检查整个轴承配置的安装、刚度、变型和对轴承系统预紧的影响。因为背对背配置中轴承间的距离较短同时轴承直径较大,所以必须考虑预紧的损失以及对轴承寿命的影响。这是一大挑战,在这种配置下使用油润滑可能是合适的手段,借此可以控制预紧的主轴承系统的温度水平(热膨胀)。
带齿轮箱风力发电机中的SKF Nautilus轴承
过去几年,在叶轮直径约为125米的2至6兆瓦风力发电机中,使用半集成的SKF Nautilus轴承实现了非常紧凑的驱动链。在这种情况下,主轴承被安装到叶轮侧的主机架中(解释7)。所有的力和弯矩都以最佳方式从主轴通过主轴承传递到主机架。弯矩轴承被固定于轮毂和齿轮箱之间的短主轴上。
大直径的背对背双列圆锥滚子轴承形成了较大的轴承压力中心距离,从而能够承受并传递很大的倾覆力矩。45?的内部接触角和相对较小的滚动体锥角在顶点相交,这样使整个滚动体长度上相对轴承滚道都是纯滚动接触,不会出现滚动体滑动而造成的损伤。这种采用分段式保持架的设计提供了所需的保持架柔性,从而能够应对重载下主轴系统的较大变型。
对于未来叶轮直径长达180米的8兆瓦风机,从轮毂中心到塔筒中心的距离甚至更长,从而为叶尖的弯曲留出足够空间。这意味着有足够的机舱长度来容纳两个轴承和一个法兰安装的齿轮箱的模块化驱动链。采用SKF Nautilus轴承时,可以缩短到轮毂的距离,从而尽可能缩短轮毂到弯矩轴承的联接点的距离,使80至110吨的齿轮箱的重心尽可能靠近塔筒中心。
这同样适用于整个驱动链(主轴承、齿轮箱和发电机)集成为一个单元的8兆瓦混合型风力发电机概念。当主轴承集成在齿轮箱内时,需要保证主轴承和周围结构的变型不会传递到之后的(行星)齿轮级,确保纯转动力矩(最高到名义10,000千牛米)传递到齿轮箱输入轴,并且不会干扰齿轮的精确啮合。

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