Rezumat: această lucrare introduce situația actuală de proiectare, producție și aplicare a rulmenților speciali pentru turbinee eoliene în străinătate și așteaptă cu nerăbdare perspectiva considerabilă a pieței de rulmenți turbine eoliene în China în următorii câțiva ani.
În ultimii zece ani, generarea de energie eoliană, ca o energie curată nouă și regenerabilă, a fost foarte apreciată și dezvoltată de multe țări.Rulmenții folosiți pentru turbinele eoliene includ în principal: ansamblul lagărului de yaw (660PME047), rulmentul principal al paletei eoliene (24044CC), rulmentul de transmisie, rulmentul generatorului etc. Formele structurale de rulmenți includ în principal rulment cu bile de contact în patru puncte, rulment cu role încrucișate, rulment cu role cilindrice, rulment cu role de centrare, rulment cu bile cu canelură profundă etc.Printre acestea, asamblarea rulmenților cu copți și tehnologia de rulment cu ax cu vane este mai dificilă, acum practic se bazează pe import, este una dintre dificultățile de localizare a ventilatorului.Rulmenții autofăcuși acasă pot îmbunătăți nivelul de proiectare și aplicare a industriei interne a rulmenților, pot reduce decalajul cu nivelul avansat al țărilor străine, pot promova dezvoltarea și progresul tehnologic al industriei interne a rulmenților, în plus, pot reduce costul energiei eoliene, pot accelera dezvoltarea de noi resurse și resurse regenerabile în China.
Turbinee eoliene de lucru în domeniu, pe tot parcursul anului, starea de lucru este slabă, temperatura, umiditatea și schimbarea sarcinii poartă este foarte mare, viteza vântului de până la 23 m / s, are sarcina de impact, astfel încât rulmentul cu o bună performanță de etanșare și performanță de lubrifiere, rezistență la impact, durată lungă de viață și fiabilitate ridicată, generatorul atunci când vântul este pe cale să pornească de la nivelul 2 sau 3, și poate urmări vântul schimbării, astfel încât structura rulmentului trebuie să fie special concepută pentru a se asigura că frecarea redusă, sensibilitatea ridicată, yaw ul mare care poartă unelte lesinare, astfel încât designul rulmentului, materialul, fabricarea, lubrifierea și etanșarea sunt special concepute.
1. Analiza tehnică a rulmentului ventilatorului
Ansamblu lagăr 1.1 yaw (660PME047)
Yaw poartă de asamblare este ventilatorul în timp util de urmărire direcția vântului de schimbare a garanției.Când ventilatorul începe să devieze, momentul de impact M= I (Eu este inerția camerei motoarelor) va fi generat de accelerația de lovire.Cu cât viteza de rouă este mai mare, ω, produsă de accelerația epsilon.Pentru că sunt atât de mare, încât asta multiplică impactul deja ridicat.În plus, în cazul în care ventilatorul este deviat în procesul de mișcare, angrenajul de girație va purta un cuplu giroscop considerabil, care este ușor de a provoca eșecul oboselii rulmentului de girație.
În funcție de caracteristicile de stres ale rulmentului ventilatorului, rulmentul cu lănțiuni adoptă un design "zero clearance" al rulmentului cu bile de contact în patru puncte, proiectarea și prelucrarea specială a canalului, poate rezista la sarcină axială mare și la sarcina cuplului.Unelte de yaw pentru a alege materialul adecvat, modul, profilul suprafeței dinților și duritatea, pentru a asigura durata de viață a uneltelor de conducere și a meciului.În același timp, trebuie luate măsuri de tratament termic pentru a îmbunătăți rezistența suprafeței dintelui, astfel încât rulmentul să aibă o rezistență bună la uzură și rezistență la impact.
Ventilatorul este expus în câmp, astfel încât există cerințe stricte privind performanța de etanșare a rulmentului. Este necesar să se optimizeze forma de etanșare a rulmentului și să se efectueze teste de simulare și de cercetare cu privire la performanța de etanșare a rulmentului pentru a se asigura că durata de viață a rulmenților este aceeași cu viața ventilatorului.Ventilatorul este instalat la o înălțime de 40m, iar costurile de instalare și demontare sunt costisitoare. Prin urmare, trebuie să aibă o fiabilitate foarte mare, care necesită, în general, o durată de viață de 20 de ani. În plus, structura rulmenților este complexă.
1.2 rulment cu ax cu vane vânt (24044CC)
Arborele principal al vanei este susținut de doi rulmenți cu role de aliniere.Deoarece axul de vânt cu pene poartă sarcina este foarte mare, iar arborele este foarte lung, ușor de deformare, prin urmare, cerințele rulmentului trebuie să aibă o performanță bună de centrare.
Determinați parametrii structurali interni ai lagărului și forma structurală a cuștii, astfel încât rulmentul să fie bine și o durată lungă de viață.
1.3 Rulment de transmisie
Există multe tipuri de rulmenți în cutia de viteze, care sunt în principal lubrifiate de ulei de viteze în cutia de viteze.Există mai multe particule de metal în uleiul de lubrifiere, ceea ce scurtează foarte mult durata de viață a rulmenților. Prin urmare, este necesar un proces special de tratament termic pentru a face suprafața căii de rulare să compresie stresul, pentru a reduce sensibilitatea căii de rulare la impuritățile particulelor și pentru a îmbunătăți durata de viață a rulmenților.În același timp, în funcție de condițiile de lucru ale rulmentului, structura rulmenților a fost reproiectată, tehnologia de prelucrare a rulmenților a fost îmbunătățită, iar performanța rulmenților a fost îmbunătățită în continuare.
1.4 Generator ul lagărului
Rulmenții generatorului sunt rulmenți cu role cilindrice și rulmenți cu bile cu canelură adâncă.Prin proiectarea structurală a celor două tipuri de rulmenți, îmbunătățirea tehnologiei de prelucrare, controlul curățeniei procesului de producție și optimizarea componentelor aferente, zgomotul vibrațiilor lagărului este redus, iar rulmentul are o bună performanță redusă a zgomotului.
1.5 Cercetarea tehnologiei de testare a montării rulmenților
Performanța reală a rulmentului după instalare nu este legată numai de performanța rulmentului în sine, ci și de îndeaproape legate de instalarea și condițiile specifice de utilizare a rulmentului. Prin urmare, este necesar să se studieze forma de împerechere și neutru al centrului de instalare atunci când rulmentul este instalat, astfel încât rulmentul poate obține o performanță mai bună în utilizarea practică.
2. Situația actuală a tehnologiei de fanbearing
În prezent, dezvoltarea internă și producția de rulmenți ventilator sunt în principal rulmenți de transmisie și rulmenți cu motor, dar performanța și durata de viață nu se ridică la cerințele.Ca urmare, aproximativ 90 la sută din rulmenții de transmisie și rulmenții cu motor încă se bazează pe importuri.Yaw poartă de asamblare și de vânt cu pene ax poartă de asamblare este încă în curs de dezvoltare, în plus față de un număr mic de întreprinderi mari de stat, ar fi tijă, țiglă proces-produse, puțini producători, de bază interne gol.
Principalele dificultăți tehnice în dezvoltarea rulmenților ventilatorului sunt structura de etanșare și grăsimea necesară pentru o durată lungă de viață, tehnologia specială de prelucrare a căii de rulare și de tratare termică, proiectarea și metodele speciale de prelucrare și fabricație a cuștii.Există un decalaj mare între nivelul tehnic actual al Chinei și nivelul avansat străin, dar în ultimii ani, unele unități de cercetare din China au făcut unele rezultate de cercetare descoperire în aceste aspecte, care trebuie să accelereze procesul de home-made fan rulmenti.
3. Analiza pieței rulmenților ventilatorului
China este bogat în resurse de energie eoliană, cu rezerve teoretice de 1600000000KW și resurse de energie eoliană exploatabile de 253000000KW.Odată cu sporirea gradului de conștientizare a oamenilor cu privire la protecția mediului și accentul pus de țară pe energia din surse regenerabile, generarea de energie eoliană s-a dezvoltat rapid în China în ultimii ani.
China a început construcția de parcuri eoliene în a 7-a perioadă a planului cincinal, iar până la sfârșitul celei de-a 8-a perioade a planului cincinal, au fost înființate 19 parcuri eoliene cu o capacitate totală instalată de 166.500 kw, reprezentând 0,07% din capacitatea totală a rețelei electrice naționale.În timpul celei de-a noua perioade de cinci ani, China a finalizat încă 21 de parcuri eoliene cu o capacitate instalată suplimentară de 223.790 kw și alte 9.0300 kw în construcție.În conformitate cu capacitatea totală instalată a Chinei a industriei energetice a ajuns la 350000000KW, inclusiv energia eoliană, noua energie a reprezentat 0,7%, ajungând la 2450000KW.
În trecut, turbinele eoliene din China se bazează în principal pe importuri, investițiile în echipamente sunt costisitoare, prețurile la energie electrică rămân ridicate, ceea ce afectează funcționarea orientată spre piață a generării de energie eoliană.Conform analizei, dacă este localizată turbina eoliană mare de 600KW, rata de localizare ajunge la 60%, costul echipamentului poate fi redus cu 15%-20%, iar costul energiei eoliene poate fi redus cu 10%-14%.Rata de localizare ajunge la 80%, costul echipamentului poate fi redus cu 25%, iar costul energiei eoliene poate fi redus cu 18%.
În prezent, există 81 de unități de cercetare și întreprinderi de producție implicate în dezvoltarea, cercetarea și fabricarea de mașini eoliene în China.Dintre acestea, seturile off-grid de tip 20879, 4975.2KW, au crescut cu 64,79% și, respectiv, 87,60% față de anul precedent.În 2001, China a produs, de asemenea, 24 de seturi de generatoare de energie eoliană conectate la rețea cu 14760KW pentru prima dată.
Sub încurajarea unei serii de politici preferențiale privind energia fără poluare din surse regenerabile, industria de producere a energiei eoliene din China este obligată să se dezvolte rapid în următorii câțiva ani.Conform celui de-al zecelea plan de dezvoltare pe cinci ani al industriei energetice din China, energia eoliană se va dezvolta la o rată medie anuală de 40%, iar producția unităților de producere a energiei eoliene din China va ajunge la 80300 de unități până în 2005.
Rulmenții de susținere pentru turbinee eoliene sunt utilizați în principal în sistemul de yaw, sistemul variabil de dejecții lichide, transmisie și motor, etc. Fiecare unitate include în principal un set de rulmenți de yaw, două seturi de rulmenți ax cu vană de vânt, aproximativ 15 seturi de rulmenți cutie de viteze, aproximativ 2 seturi de rulmenți generator, și diferite tipuri de structura rulmenților.Pe baza cerinței medii de 20 de seturi de rulmenți pentru fiecare unitate, până în 2005 vor fi necesare 1,66 milioane de seturi de rulmenți.Chiar și la rata actuală localizată de 10% pentru cutiile de viteze și rulmenții cu motor, va fi loc pentru 166.000 de unități.Dacă rata de localizare a rulmenților va crește la 20%, va exista o capacitate de piață de 332.000 de seturi, ceea ce se referă la îmbunătățirea capacității actuale de producție. Rata de localizare a rulmenților va fi îmbunătățită în continuare. Prin urmare, perspectiva de piață a rulmenților speciali pentru turbinele eoliene este largă.