單向滾針軸承可延長渦輪壽命

單向滾針軸承不對稱移動

通過從對稱的基線設計切換到不對稱的布局（具有減小的迎風（面向轉子）的滾子接觸角，同時增加滾子長度）實現了新方法。

Bochert表示，縮放和優化過程分兩個主要步驟進行，后將上風滾子角度從45度基線值減小到35度，同時將滾子長度增加20％。順風跑道保持不變。

“顯著的結果是，上，下風滾子滾道的使用壽命增加了50％，軸承質量只增加了15％，” Bochert說。

“我們還能夠保留原始軸承的螺栓-圓直徑，而只是稍微增加了高度。這意味著這種不對稱的布局與安裝在8MW直驅式渦輪機中的軸承尺寸幾乎不變，現在可以容納新的10MW設計?！?/span>

延長軸承壽命的關鍵因素是兩個滾道的大滾子-滾道接觸壓力大大降低。

而且由于軸承計算固有地總是考慮變形，因此對載荷和載荷分布模式的深入了解至關重要。

“需要對軸承和轉子支撐結構，齒輪箱和/或發電機之間的所有接口以及輪轂與葉片軸承和葉片之間的所有組合接口連桿進行最佳匹配，” Bochert說。

“必須解決與剛性和變形行為有關的所有這些相互作用方面，并在必要時在各個渦輪機設計階段進行調整?！?/span>

博徹特舉了另一個例子。該公司為帶有100米轉子的3MW中速齒輪渦輪提供了轉子軸承。

該渦輪機概念的進一步發展導致了145米的轉子，掃掠面積增加了一倍以上，并且額定功率略微提高了3.2MW。

通過調整設計以保持的負載分配和增強的負載能力，可以保留約2.5米的原始軸承（螺栓圓）。

Bochert表示：“整合的方法和最佳的系統集成是實現堅固耐用的軸承解決方案的關鍵?！?/span>

“這需要我們作為軸承供應商的原始設備制造商與原始設備制造商之間密切合作，并充分透明，以便在渦輪和軸承聯合開發期間一起完成所有必要的迭代設計步驟?！?/span>

單向滾針軸承復雜條件

該公司研發部負責人BerndLüneburg指出，深入了解復雜動態操作條件下的軸承-滾子行為是開發越來越大的軸承的關鍵因素。

為了應對這些挑戰，該公司開發了其獨創的內部診斷輥測量技術。

這是基于每個軸承的“智能”單測量輥，這一原理適用于任何正在開發的新軸承。

呂訥堡說：“用于大型渦輪機的雙列圓錐滾子軸承包含直徑分別為60-100mm的滾子?！?/span>

“測量輥技術概念的一個整體方面是，它始終使用同一批次的內部生產的輥?！?/span>

每個單獨的測量輥都包含一個傳感器，用于實時測量兩個軸向位置的變形，以及滑移，傾斜，溫度，速度和相對圓周位置。

Lüneburg補充說，每個輥還包含一個微型的永磁發電機，該發電機具有內部電源和數據存儲能力，并輔以無線信號傳輸。

該系統專為長期運行而設計，可在不損失任何軸承負載能力的情況下，對每列滾子測量上述所有特征。

該技術結合了Rothe Erde在軸承和測量方面的專業知識，并在內部測試臺上得到驗證。

這些測試包括評估滾子傾斜度和非對稱滾子壓力分布，以及在整個滾道圓周上與計算值進行比較的滾子力測量。

靜液壓支撐

“這是一個令人振奮的項目，對于在軸承內部進行基本水平的測量非常重要。

Lüneburg說：“該技術仍在優化中，但已集成到我們的軸承開發流程和原型制作中?！?/span>

“它將使人們更好地理解系統，包括對關鍵接口和軸承載荷分布的了解，加快驗證速度，進行更準確的壽命預測，并最終開發出更緊湊，更便宜的軸承?！?/span>