ОнПреимущества и недостатки основной опорной конструкции ветроэнергетической установки
Основные недостатки данной конструкции подшипника заключаются в следующем:
Цилиндрические роликовые подшипники
Из-за отсутствия предварительной нагрузки отдельный ролик может не вращаться, что приводит к скольжению, которое создаст очень большую пиковую нагрузку, влияющую на срок службы подшипника. В цилиндрических роликовых подшипниках, используемых в агрегатах мощностью более 3 МВт, масса ролика и сила инерции велики, и цилиндрический роликовый подшипник может проскальзывать и повреждаться из-за отсутствия предварительной нагрузки, а также повышается вероятность микропиттинговой коррозии.
2) Размеры основной рамы большие, точность обработки подшипниковой камеры относительно высока или она состоит из большего количества компонентов, а стоимость основной рамы высока;
3) Сборка более сложная;
4) Требования к геометрическим допускам, таким как соосность посадочного места подшипника, относительно высоки.
однорядные конические роликовые подшипники малого диаметра
Основные преимущества данной подшипниковой конструкции заключаются в следующем:
1) Отсутствует осевой зазор, и осевое позиционирование лучше;
2) Несущую способность можно увеличить за счет увеличения расстояния между подшипниками, а также расширить диапазон их применения;
3) Диаметр подшипника меньше, чем у одиночного подшипника, что упрощает его изготовление и снижает стоимость;
4) Благодаря большой длине системы главного вала легко обеспечить большое безопасное расстояние от кончика лопасти (расстояние между кончиком лопасти и стеной башни);
5) Поскольку оба подшипника, как правило, находятся в состоянии предварительной нагрузки, общая жесткость системы валов относительно велика, а структурная деформация системы валов относительно мала под действием больших динамических нагрузок, и она может выдерживать большие динамические нагрузки.
Основные недостатки данной конструкции подшипника заключаются в следующем:
1) Размеры основного корпуса велики или он состоит из большого количества деталей, а значит, и стоимость основного корпуса высока;
2) При сборке необходимо отрегулировать предварительную нагрузку на оба подшипника, поэтому сборка усложняется;
3) Соосность двух опорных подшипников относительно высока, а стоимость обработки высока;
4) Общая длина трансмиссионной цепи велика, а размеры кабины некомпактны.
однорядные конические роликовые подшипники большого диаметра
Основные преимущества данной подшипниковой конструкции заключаются в следующем:
1) Подшипник, как правило, находится в предварительно нагруженном состоянии, отсутствует осевой зазор, осевое позиционирование лучше, и усилие предварительной нагрузки прикладывается относительно легко;
2) Несущую способность можно увеличить за счет увеличения расстояния между подшипниками, а также расширить диапазон их применения;
3) Диаметр подшипника меньше, чем у одиночного подшипника, что упрощает его изготовление и снижает стоимость по сравнению с одиночным подшипником;
4) Большой запас прочности, удобный для разработки лопастей больших размеров;
5) Поскольку в такой конфигурации обычно выбирается меньший угол контакта роликов, разница температур между подвижным и неподвижным валами, изменение температуры и погрешности сборки оказывают относительно небольшое влияние на предварительную нагрузку системы валов, и срок службы подшипников в меньшей степени зависит от условий окружающей среды и погрешностей сборки;
6) Диаметр вала относительно велик, а расстояние между двумя подшипниками относительно мало, поэтому общая жесткость системы валов относительно велика, а структурная деформация невелика.
Основные недостатки данной конструкции подшипника заключаются в следующем:
1) Размеры основной рамы большие или она состоит из большего количества компонентов, точность обработки подшипниковой камеры высокая, а стоимость основной рамы высока;
2) Подшипник более чувствителен к изменению температуры, но для подшипника шпинделя, из-за низкой скорости вращения и небольших изменений температуры, влияние также относительно невелико;
3) Вал в сборе более сложный, и время сборки увеличивается.
Один подшипник
Основные преимущества данной подшипниковой конструкции заключаются в следующем:
1) Отсутствует осевой зазор, и осевое позиционирование лучше;
2) Длина шпинделя невелика, передаточная цепь компактна, а длина гондолы может быть спроектирована относительно небольшой;
3) Диаметр ролика подшипника и дорожки качения большой, а длина вала мала, поэтому общая жесткость системы вала велика, а деформация конструкции под нагрузкой мала;
4) Подшипник можно смазывать с обеих сторон, поэтому его легко смазывать.
Основные недостатки данной конструкции подшипника заключаются в следующем:
1) С увеличением мощности диаметр подшипника будет становиться все больше и больше. Например, наружный диаметр отдельного подшипника агрегата мощностью 6 МВт достигает 3,6 м, и лишь немногие производители подшипников могут его изготовить и произвести, поэтому цена относительно высока;
2) Из-за большого диаметра подшипника конструкция уплотнения подшипника более сложна, традиционная конструкция не обеспечивает лучшего эффекта герметизации, а стоимость уплотнения подшипника выше;
3) Ролики подшипника имеют относительно большие размеры, что создает вероятность их скольжения, которое повлияет на срок службы подшипника;
4) Ролики похожи на цилиндры, и при малом предварительном натяжении возникает кручение, в результате чего все нагрузки действуют на один ротор.
единицу, что приводит к ее повреждению.
Интегрированный дизайн
Основные преимущества данной подшипниковой конструкции заключаются в следующем:
1) Вал, как правило, находится в предварительно нагруженном состоянии, поэтому отсутствует осевой зазор, и осевое позиционирование лучше;
2) Шпиндельная система интегрирована с редуктором в единое целое, компактная конструкция, малая длина кабины;
3) Шпиндель и редуктор подогнаны и расположены правильно, а общее выравнивание цепи передачи хорошее;
4) Сила, отличная от крутящего момента, передается непосредственно на основную раму через подшипниковую камеру и не проходит через редуктор, поэтому редуктор воспринимает только действие чистого крутящего момента;
5) Благодаря интеграции редуктора и шпиндельной системы, главный подшипник может смазываться маслом, что снижает загрязнение шпиндельной смазки, улучшает смазку подшипника и продлевает срок его службы.
Основные недостатки данной конструкции подшипника заключаются в следующем:
1) Помимо учета передачи нагрузки, способ соединения между основной рамой и редуктором должен снижать влияние вибрации редуктора;
2) Из-за интеграции главного подшипника и редуктора ремонтопригодность главного подшипника низкая;
3) Подшипник более чувствителен к изменению температуры, но для шпиндельного подшипника, поскольку скорость вращения относительно низкая, изменение температуры относительно невелико, поэтому и влияние относительно незначительно.
Дата публикации: 10 февраля 2025 г.
