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风机大叶片为新型芯材带来更多机会
    
风机大叶片为新型芯材带来更多机会
作者:WebCore技术公司 Rob Banerjee    来源:Ringer
WebCore技术公司业务发展部副总裁Rob Banerjee博士在本文讨论了新型芯材如何帮助风机叶片制造商优化他们的设计。

清洁无污染的风能正推动风力涡轮机向更大更高功率的方向发展。美国风能协会的一份最新报告指出,风机向大型化发展的主要驱动力是经济性:更高的风机和更长的叶片以及更大的扫风面积可以产生更多的能量,每千瓦时的本钱也更低。更大的风机还能捕捉较低速的风,使风电更加靠近居民中心。

但更高的功率并不是更长更大有时是更重的风机叶片的唯一诉求。客户也希看风机具有更长的寿命周期(最长25年),而且保养要尽量少,特别是对于海上和偏远地区的风机,尤其要求如此。

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更严格的产品规范和更大型叶片设计的频繁出现为新型芯材提供了更好的机遇。
(图片版权所有:Shutterstock.com)

对于芯材供给商来说,例如位于美国俄亥俄州Miamisburg的WebCore技术公司,更加严格的产品规范和针对大型叶片的设计概念的日益增多,意味着新型夹心材料有着更好的发展机遇。

TYCOR ® W是WebCore公司的一种纤维增强复合材料芯材,弥补了轻木和聚氯乙烯(PVC)泡沫芯材的缺陷,满足了风机叶片制造商对于本钱、重量、供给、质量和一致性的需求。

TYCOR W的结构由玻璃纤维和闭孔低密度泡沫组成,已经在风能行业使用了两年的时间。一家叶片制造商用该芯材取代轻木,以45米长的叶片为例,每根叶片的重量可以减轻325磅。叶片制造商还发现复合材料芯材还具有传统芯材不具备的其他上风,例如:

◆ 设计的优化;
◆ 通过与芯材装配商合作优化叶片的生产;
◆ 改善灌注过程;
◆ 所用芯材的数目更少,面积更大 ;
◆ 芯材间隙的减少进步了叶片的均匀性。

芯材的选择

随着叶片变得越来越大,市场竞争加剧,叶片制造商正通过优化他们的设计来保持竞争上风。

“叶片设计者和生产商可以通过往除多余的材料,并评估哪些材料可以在叶片的不同部位发挥最大功用,来优化本钱和重量。” WebCore公司销售工程总监Scott Campbell说。“但是对于材料??树脂、层压材料和芯材的性能必须非常了解。”

对于需要高强度芯材的叶片根部四周,轻木是一种良好的候选材料。但是,在生产大型叶片时,轻木的可变性会限制设计工程师进行优化。由于轻木是一种自然生长的木制品,用于生产轻木芯材的不同木头之间,其密度、强度和硬度变化是非常大的。即使精心挑选的密度大致相同的木头之间,芯材的特性也有巨大的差别。

不同轻木制品之间的强度和硬度的差别很大。也就是说叶片设计者必须确保轻木具有足够的结构性能。这种木质产品还会吸收水分导致尺寸变化。

TYCOR W是由合成材料制成的工程复合材料芯材,与轻木相比,其性能的一致性高得多。机械性能试验表明,不同样品内之间的差别不是很大。由于TYCOR W性能的很大一部分可以在设计过程中得以发挥,因此非常轻易进行优化,从而得到更加有效的叶片设计。

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TYCOR W由玻纤和闭孔的低密度泡沫组成

结构泡沫,例如苯乙烯-丙烯腈(SAN)和PVC比轻木轻,一致性高,但承受的载荷较低,价格也更贵。若低密度泡沫要达到与轻木相同的强度和硬度,厚度要达到轻木的两倍。由于这些因素,泡沫更适适用在叶片的低应力区域,即中点到叶片的部分。

聚对苯二甲酸乙二酯(PET)泡沫是一种较新的泡沫芯材,比PVC泡沫性价比更高,但是比相同重量的PVC泡沫的强度和硬度要低。由于PET比大多数结构泡沫要重,它不能明显减轻重量。而且由于其价格具有上风,比轻木的一致性好,在风能行业正逐渐获得认可。

WebCore留意到,制造商对于大型叶片生产的需求逐渐增多,共提供四种标准等级的TYCOR W产品,为设计者和制造商优化叶片的设计提供了自由度,而且这种材料能够应用在整个叶片中。

例如,TYCOR W 4已被用于叶片高强度区域或叶根四周,且性能表现良好,具有较轻的重量、较高的本钱效益,可以取代相同厚度的自然轻木产品。TYCOR W 1和2比SAN和PVC泡沫更加具有本钱效益,同时保持了高度的一致性和较轻的重量,这些特性在叶片中部和叶尖部分的低强度芯材中也有体现。

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图1:不同芯材的剪切模量

进一步的优化

芯材的正确装配也有助于叶片设计的优化。通过与工具商紧密合作,WebCore公司可以改变其复合材料芯材的片材尺寸,同时可以将装配速率进步10%之多。

芯材还可以影响树脂的消耗量:树脂的本钱和终极灌注而成的风机叶片的重量。轻木、SAN和PVC通常会被划伤或切断以有效控制树脂的活动,确保树脂的浸渍。

TYCOR W固有的可浸透的内部纤维结构和微小的泡沫蜂窝尺寸使得树脂的浸透变得轻易,而且可控,也不会增加寄生树脂的吸收。

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图2:25 mm厚的芯材的比剪切模量

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图3:真空灌注的25 mm厚的芯材的重量

这一特性降低了灌注部件的重量和本钱。一英尺厚的TYCOR W与同样厚度的轻木相比,每平房英寸的面积均匀可以降低0.5磅的重量。由于TYCOR W芯材是均厚且有弹性的,曲面和平面部位所吸收的树脂都更少。这些复合材料芯材不含杂质,尺寸稳定,有助于消除不均匀的曲面,以及由此产生的质量题目。

“对于寻求进步竞争能力的制造商来说,采用TYCOR芯材所产生的这些上风可以使其与那些采用传统芯材的设计者区别开来。” Campbell说道。

芯材原料的稳定供给也有助于制造商进步竞争能力。由于目前风机叶片市场正处于平稳发展时期,快速的增长状态预计最早会在2011年出现。就轻木来说,这种由于价格和物理性能而受到欢迎的传统芯材,其未来的市场增长很可能会导致自然木制品供给的减少。

“叶片制造商希看在重量、本钱和质量方面有所改善,而对于一个追求快速增长和努力保持市场份额的公司来说,供给和稳定性是最重要的。” Campbell说。WebCore公司的复合材料芯材可以准时供货,可以满足目录上的所有要求,帮助客户降低本钱。

“我们用传统且易得的复合材料原材料制备我们的芯材??直接拉制的玻纤粗纱、一些短切纤维毡和泡沫尽缘材料??因此供给永远不会出现题目。” Campbell指出。

这种复合材料芯材可以100%准时投递。除此之外,TYCOR W从未由于质量题目而导致工厂停工。正在申请GL认证并按照ISO质量标准生产的复合材料芯材的原材料在装配前要在WebCore公司的生产车间内进行检查。

“我们在生产的每个阶段都会检查我们的复合材料芯材,以确保其满足新的质量标准,这也是客户不断与我们约定以优化他们的风机叶片的标准。”Campbell说。

未来的挑战

面对更大更长的叶片制造过程中的挑战,制造商必须精益求精产品的一致性和质量。

同时,制造商需要确保他们的芯材目录可以跟得上风机叶片市场的增长趋势。对于活跃在全球市场上致力于解决生产困难的制造商来说,传统芯材之外的TYCOR W材料可能是他们下一步的选择。

更多信息:
WebCore Technologies LLC, 8821 Washington
Church Road, Miamisburg, OH 45342, USA;
tel.:+1-937-435-2200;
e-mail: scampbell@webcoreonline.com;
(end)

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收录时间:2011年01月27日 23:16:11 来源:WebCore技术公司 Rob Banerjee来 作者:


        项目简介


              随着现代工业的发展,人类对于能源的需求也日趋增高,但可利用能源的稀缺性使得世界各国逐步关注新能源和可再生能源的发展。由于风电是减少二氧化碳排放的主要方式之一,各国政府都已表明将在政策上继续支持本国的风力发电产业。中国风电装机容量从2001年的40.2万千瓦上升到2008年的1215万千瓦,自2004年起中国风电装机增长率持续高于全球平均水平。到2020年,中国的风电装机将会突破1亿千瓦。


              由于风场各机组之间距离少则几百米,多则上公里,为了降低风机输出电能的损耗和稳定电压,各风机需配置一台箱式变压器,然后并入100KV升压变电站输送到电网。所以在大规模风场中,如何完善对箱变的监控至关重要。传统的监测系统主要通过升压变电站的微机综合保护来实现远方调度。当前的风场采用无人值守,远程监控的方式,因此通过网络实现对箱变的各项指标进行检测,就成为解决问题的最佳方案。不仅可以实现参数的集中监测,也提升了管理的效率和数据的实时性,以便维护人员及时做决策,为风机电力的并网提供可靠的保障。


        系统需求


        ●需采集多个变压器状态点,包括:油温、压力、报警开关、瓦斯保护等数据
●易于整合现有的以太网络
●编程简单,维护方便
●定时、实时上报机制
●宽温,适用于现场恶劣环境
●低功耗、紧凑式设计


        Moxa解决方案


              Moxa 第一代风电箱变监测专用机智能以太网I/O ioLogik E2242支持4个AI和12个DI/O,可满足箱变中对多个数据采集点的需求。不仅如此,ioLogik E2242提供以太网口,可以和现场的交换机相连,将采集的数据通过网络直接上传至主控室,从而实现通过网络远程监控风机箱变的作用。Moxa即将推出第二代风电箱变监测专用机E1261,将更大程度满足现场需求。


              在这个案例中,一个风场共有33台1.5MW的风机,每台风机搭配一台箱变,因此在每台箱变中选用一台ioLogik E2242(或E1261),来采集箱变中的油温、压力、报警开关、瓦斯保护等参数数据。ioLogik E2242(或E1261)向上连接现场交换机,所有的交换机组成光纤环网,以确保数据可以实时的上传至SCADA系统。基于这种架构,客户只需极少的投入就实现了风机箱变的在线监测功能,一旦发生问题,系统会自动报警,大大减少了人员的出差和后期设备维护成本,车间降温风机


              Moxa以太网I/O无需编程,自带的Click&Go?软件设置功能,在毫秒级的时间内即可完成对前端的数据采集、处理、通讯工作。此外,支持Active OPC Server,可与SCADA系统兼容,提供ioLogik产品与SCADA系统的无缝整合。Active OPC Server与传统的轮询方式不同,可通过Moxa ioLogik系列产品提供与HMI/SCADA系统之间的主动式(Push)通讯,同时提供即时的I/O状态报告。正因如此,这种主动通讯方式使得只有当事件驱动时,ioLogik才主动发送事件报告,相较于传统的轮询方式,这样可以降低带宽占有率高达80%,同时I/O响应速度也提高了7倍。除了Active OPC Server之外,ioLogik还提供了Modbus/TCP和MXIO,让您轻松和HMI/SCADA系统整合。


              在这个风机箱变在线监测系统中,客户将ioLogik E2242(或E1261)与远端的SCADA系统整合,实现本地数据采集、监测,并通过网络实时将数据传送至SCADA系统。系统中原有的硬件、软件投入得到完整保留,不需作任何的调整,从而保障了客户前期投入。ioLogik E2242(或E1261)的高效率、稳定高、兼容强的特点得到了客户的极大认同,日后将更多的应用在风电箱变在线监测系统中。


    ,地沟送风;    系统配置图

 


        为什么选择Moxa?


        ●ioLogik E2242(或E1261)支持多种I/O类型,满足现场箱变监测需求
●ioLogik提供RJ-45以太网口,易于整合现有的以太网络
●支持Click&Go?,编程简单,维护方便
●支持定时、实时上报机制
●支持-40~75℃,适用于现场恶劣环境
●低功耗、紧凑式设计
●Moxa在工业设备领域超过20年的产品经验


        应用产品介绍


        ioLogik E2242

 


        ●4个差分模拟输入通道
●12个DI/DO可配置通道
●通过TCP、UDP、e-mail和SNMP Trap立即报告事件
●通过Utility和web两种方式进行配置
●简单易用的Click&Go Logic可实现本地控制




柳州钢厂烧结车间的主抽风机变速驱动实现了大幅度的节能
    
  在能源消耗、维护停工时间和产品质量方面,罗克韦尔自动化新的同步电机变频系统已经出现可喜的进步,每年节约资金400,000,因而两年内收回了投资。


         背景


           广西柳州钢厂位于中国广西省,是中国船舶制造行业厚钢板主要的生产商之一。2000年11月,工厂开始升级其烧结车间的主抽风机的变频系统,目标是节能并进步产品质量。


           烧结车间是为炼铁高炉预备铁矿石的前道工序,是炼钢过程中的一个重要组成部分。压碎的铁矿石经过一个高温焙烧炉(1,300到1,500摄氏度),在那里铁矿石形成块状,称为“烧结矿”。对于高质量烧结矿的生产过程来说,关键是要控制好焙烧炉内的气流和气压??这是主抽风机的任务。


           以前,焙烧炉的风量通过控制主抽风机的输出来调节。应用这种方法,不管需要多大的风量,风机电机始终以最高速度连续地运行。这样,除了效率不高外,气流和气压也很难得到精确控制,导致烧结矿的质量不稳定。车间产量的5%经常是废物,而12%的产品则需要回炉。最近,柳州钢厂申请了一个名为“优化烧结矿质量技术”的专利,该技术可以实时优化过程参数,例如烧结过程中的湿度、气流和负压。为了实现此项技术,需要的良好的过程控制,柳州钢厂治理者决定采用罗克韦尔自动化变频技术更新主抽风机电机。


         挑战


           更新过程中一个重要的要求就是新的变频技术和原来设备的集成。这其中包括主抽风机电机?一个6KV 、2,000KW的同步电机,超过10年?和一个备用的同步电机。由于每个电机有不同的励磁电压和电流,所以解决方案必须是可调的,以满足每个电机的同步励磁。


           在变频器离线过程中,新的系统要求具有旁路接到50Hz干线电网的能力,这期间,使用同步电机的励磁调节器。


         解决方案


           柳州钢厂与罗克韦尔自动化中国中压解决方案小组一起开发出了电机变频器解决方案。“我们选择罗克韦尔自动化是由于它具有可靠的产品、先进的技术和良好的技术服务,”柳州钢厂电气设备处的吴韦君(音译)这样说道,“我们信任罗克韦尔自动化。”


           罗克韦尔自动化提供的超乎平常的解决方案包括一台同步电刷型电机起动器并带有励磁可调节的励磁调节器。电机起动器采用十八脉冲逆变器、十八脉冲干式变压器和十八脉冲整流器。


           采用励磁可调的励磁调节器可以满足主同步电机和备用电机不同的励磁需求。使用输进/输出/旁路接触器柜可以使系统具有旁路导通的能力,答应使用相同的励磁系统,可以直接把电机接到6KV干线电网中。


           新系统和原来电机的集成采用调节主抽风机电机的速度来控制焙烧炉的风量,而不采用挡板装置控制主抽风机的输出。另外,电机可以平滑的起动和停止。


           根据需要的设定,这个基于变频器的电机控制系统被集成到变频器的闭环控制结构体系中。使用PID控制可以实时的调整烧结过程中的参数。


         结论


           新的电机变频系统自从2001年4月投进运行以来,仅有两天的停工时间,至今已为柳州钢厂带来各方面的节约。“它带来的不仅仅是明显的节能效果,”罗先生说,“Allen-Bradley公司产品的可靠性减少了由于维护和设备故障引起的停工时间。它也使得我们优化了烧结过程。”总的来说,烧结厂每年的经济效益增加了大约四十万美元。


           明显的节能效应是通过减小主抽风机电机的均匀速度来完成的,目前运行在全速的85%,就可节约电能63%??即每年二十万美元的收益。尽管现在柳州钢厂也在昼夜不停的生产,系统具有的斜坡加速能力?所谓的软起动?估计每年也能节约两万美元的维护用度。综上所述,柳州钢厂主主抽风机电机的升级项目两年半内收回了投资。


           令柳州钢厂特别兴奋的事是这次升级带来的产品质量的进步,相当于节约开支十八万八千美元。罗说,“回炉率下降了几个百分点,然而更重要的是,废品率几乎下降为零。”这应该回功于系统实现的强大的通讯能力和良好的控制精确度??系统动态调节过程参数的能力使得可以生产更加稳定均匀的产品。


           下面的结构图描述了罗克韦尔自动化对信息化企业的概念。褐色虚线内的区域表示本文中讨论的目前的自动化水平。其余部分说明了目前罗克韦尔自动化所能够提供的从车间到企业以及更高层次集成的诸多的解决方案。


        


           INTEGRATING PLANT FLOOR THROUGH THE ENTERPRISE AND BEYOND


           整个企业以及更高层次综合的车间层


           MAXIMIZE ROI THROUGH IMPROVED YIELD & SPEED


           通过改进生产和运行速度进步产品投资回报(ROI)


           MAXIMIZE ROA THROUGH NON-INTERRUPTED OPERATION


           通过不中断的运行获得最大的资产回报(ROA)


           Remote Diagnostics Management 远程诊断治理


           MRO Suppliers MRO供货商


           Supply Chain Partners 供给链合作伙伴


           Computerized Maintenance Management System 计算机化的维护治理系统


           Plant Supervisory /Advanced Diagnostics 车间治理/高级诊断


           Modeling /Data Analysis /OEE Analysis /Scheduling /Tracking /Transacting


           模型/数据分析/OEE分析/进度/跟踪/交易


           Conditions Based Monitoring 基于监视的情况


           Control System Processor 控制系统处理器


           Legacy Devices 遗留的设备


           Drives 变频器


           Motors 电机


           Field Devices 现场设备 MV SMC 中压SMC


           The Web 网络


           Metals 金属


           e-Marketplace 电子交易市场


           Enterprise Systems 企业系统


           Sales & Operations Planning, 销售和实施计划


           Material Requirement Planning, 原料需求计划


           Capacity Requirement Planning, 生产量需求计划


           Supply Chain Management, 供给链治理


           Level 2 Host Computer 第二层主机


           Manufacturing BusinessWare 产业商务软件


           Recipe Management, 配方治理


           Production Scheduling, 生产进度


           Material Tracking, 原料跟踪


           Product Change Over on the Fly, 非工作期间产品改变


           Data & OEE Analysis 数据和OEE分析


           Automation Platforms 自动控制平台


           Master Drive Controller, 主变频器控制器


           Line Coordinator, 线性调节器


           Process Monitor, 过程监视


           Gauge Control 丈量控制


           Automation Components 自动控制部件


           Smart Maintenance, 智能维护


           Modernization 现代化


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收录时间:2011年02月14日 05:54:10 来源:中国传动网"+"\r\n原文网址:"+d 作者:


风机主轴支撑的优化设计
    
目前,在风力发电机主轴位置上固定端使用一个双列调心滚子轴承的方案,并不是一个值得优先考虑的方案,并且在未来的设计中应该避免,负压风机厂家。本文主要讲述了在风力发电机主轴位置一端采用双列圆锥滚子轴承,另一端采用圆柱滚子轴承方案的好处。分析表明使用预紧的双列圆锥滚子轴承可以进步主轴的刚性,从而减小轴承滚道和齿轮箱输进零部件发生假性压痕的可能性。预紧并优化的内部游隙甚至可以在最极真个风力情况下,确保很好的系统稳定性,滚道的外形经过优化后甚至可以在非常大的偏心情况下正常使用。

有一些风力发电机在主轴位置上使用两个调心滚子轴承。固定端调心滚子轴承承受轴向力和径向力,浮动端调心滚子轴承只承受径向力。安装时两个轴承都有一定的径向游隙这对轴承轴向和径向的刚性有着重要的影响。因此,主轴的径向偏移和轴承轴向移动都要受到初始游隙及轴孔配合的影响。减小轴承的径向偏移对进步轴承和系统的性能都有好处。在固定端使用一个预紧的双列圆锥滚子轴承,在浮动端使用圆柱滚子轴承对于风机主轴来说是一种更好的轴承布置形式。

图1 给出的是一个典型风力发电机上叶片受力图。在运行中,径向力主要来自重力,水平力主要来自风,转子的轴向力和倾覆力矩来自叶片。用来做分析比较的工况是由恒速16 r/min下500多种不同受力情况合成的一个当量载荷工况。

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图1 典型风力发电机叶片的载荷分布情况

图2是用于轴承系统分析的主轴模型。力Fx、Fz以及扭矩My、Mz作用于离固定端轴承2000 mm的壳体中心。来自风的水平力Fy和Fz相比非常小,因此在我们的分析中忽略不计。轴承之间的跨距为1000 mm,齿轮箱重量(在我们的分析中假定200 000 N)作用于离固定端轴承2500 mm的轴端。

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图2 主轴模型,轴承使用ISO VG320黏度的油脂进行润滑,运行温度假定40 ℃

图2在中心线上给出了布置双列圆锥滚子轴承和圆柱滚子轴承的方案,中心线下是两个调心滚子轴承的方案。

铁姆肯公司的专家们进行了大量的实验,结果表明双列圆锥滚子轴承加圆柱滚子轴承的方案调整寿命要比调心滚子轴承方案长。甚至在双列圆锥滚子轴承的额定承载能力低于调心滚子轴承的情况下,圆锥滚子轴承由于可以预紧,所以它的表现要强于调心滚子轴承。预紧可以改善两列滚子间的荷载分布情况和承载区。

图3是主轴径向变形和位置的关系曲线,显示了装有预紧双列圆锥滚子轴承的主轴变形要比装有调心滚子轴承的小。这有两个原因:首先是和调心滚子轴承一直有径向游隙相比,双列圆锥滚子轴承有0.500的预紧,进步了系统的刚性。其次,双列圆锥滚子轴承改善了双列滚子之间的载荷分布,减小了每列的径向和轴向变形。

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图3 主轴变形

风力发电机的主轴既有径向偏移,又有轴向偏移。实际上,主轴的轴向偏移直接传递到齿轮箱的输进轴。除非对调心滚子轴承的径向游隙,轴向游隙控制以及行星轮的定位做特别处理,否则轴向的偏移会对齿轮箱里行星架支撑轴承产生不利的影响。

主轴的轴向偏移取决于系统的刚性和固定端轴承的内部游隙。在固定端使用预紧的双列圆锥滚子轴承后,主轴右真个轴向偏移几乎比使用调心滚子轴承时减少4倍。减小轴向偏移可以减小轴向挤压齿轮箱输进轴的风险,这非常重要。

在一端固定、一端浮动的轴承布置情况下,固定端轴承(双列圆锥滚子轴承或调心滚子轴承)同时承受径向力和轴向力,而浮动端轴承(圆柱滚子轴承或调心滚子轴承)只承受径向力。由于轴向力作用方向是从转子端指向齿轮箱真个,因此不管是使用双列圆锥滚子轴承还是使用调心滚子轴承,只有靠近齿轮箱一真个一列滚子承受所有的轴向力,见图4。

对于双列圆锥滚子轴承来说,两列滚子间的载荷分配有所改善,对于调心滚子轴承来说,大部分时间里所有的力只有一列滚子承受。

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图4 轴承的承载区比较

双列圆锥滚子轴承两列同时承载是由于:圆锥滚子轴承是预紧的,消除了内部游隙;另外,预紧进步了径向和轴向的刚性从而降低了运行中的变形,在低速运转的情况下,应用于风力发电机的优化承载区可为用户带来确确实实的好处。

在低速运转时,滚子出了承载区后会失往附着力和转动速度,从而由保持架推动它们。当滚子重新进进承载区后,在受载情况下重新获得附着力和转动速度,可能会发生滑动和斑点剥落。这种滑动和剥落会进一步造成滚道和滚子在上述斑点处的大面积磨损,同时也会对承载区油膜形成带来不利的影响。

另外,这种滑动和剥落会带来很大的滚道/滚子次表层拉剪应力。这种拉应力结合拉伸环应力、残余热处理应力以及转动接触应力可能造成过早的轴向裂纹的形成。即使有足够的油膜或者抗极压添加剂来防止金属和金属的接触,滚子的滑动也会产生同样大的拉伸应力。速度、滑动、滑移和剥落所带来的题目在脂润滑的情况下会更糟。这是由于油脂黏度更大,会阻碍承载区外的转动运动。

调心滚子轴承的表现比较差是由于大部分时间都只是一列滚子在受力。这种情况在大直径的调心滚子轴承情况更轻易发生,由于大直径调心滚子轴承的内部游隙可以转化为球体内相当大的轴向间隙。在外部作用力下,内圈相对于外圈会发生从左到右的偏移,直到右边一列滚子和外滚道接触为止。在这种情况下,双列调心滚子轴承的游隙都作用于左边一列滚子,使得左边滚子和外滚道脱开从而大部分时间不承载。

一列滚子不承载会带来很多题目,包括:调心滚子轴承的承载能力降低,样本寿命降低;由于单列承载会引起系统的轴向承载,滚子端面和挡边可能接触,这会带来更多的发热量,对润滑、轴孔配合及寿命的影响会更加复杂;不承载的一列滚子一直由保持架推动,几乎没有转动,这会造成滑移滑动,并出现先条件过的相应题目;在静载情况下发生假性压痕等。

应力大小和承载区大小相关,系统有更好的承载区是非常重要的,当载荷由很多滚子以及两列滚子承受时应力值会小一些。

在当量载荷工况下双列圆锥滚子轴承的应力大小在所有情况下都比较好,调心滚子轴承的应力要比圆锥滚子轴承大。对于靠近转子那一列调心滚子来说,在一些运行工况下几乎没有应力,由于这一列没有承载。

风机主轴轴承布置包括固定端和浮动端,双列圆锥滚子轴承加圆柱滚子轴承的方案相比两个调心滚子轴承的方案有着很大的上风,这是由于双列圆锥滚子轴承提供了非常好的径向和轴向承载能力,其预紧的双列圆锥滚子轴承改善了承载区从而更好地分配了载荷,进步了样本寿命;双列圆锥滚子轴承的游隙是预紧的,提供了很好的静态和动态刚性。此外,其还具有以下上风:减小主轴的轴向偏移;最大程度进步系统的刚度;优化了预紧,最大程度地进步承载区和轴承调整寿命;在运行时是纯转动从而减小滚子滑移;减小了轴向偏移从而降低滚道发生疲惫损坏的风险,而且在静载下降低了假性压痕的可能性,并降低了轴向挤压齿轮箱输进轴的风险;双列圆锥滚子轴承优化过的滚道外形可以在比较高的偏心情况下正常运行等。(end)

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收录时间:2011年01月29日 18:34:01 来源:铁姆肯公司 Laurentiu Lonescu, 作者:


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