單向滾針軸承不對(duì)稱移動(dòng)

通過從對(duì)稱的基線設(shè)計(jì)切換到不對(duì)稱的布局（具有減小的迎風(fēng)（面向轉(zhuǎn)子）的滾子接觸角，同時(shí)增加滾子長(zhǎng)度）實(shí)現(xiàn)了新方法。

Bochert表示，縮放和優(yōu)化過程分兩個(gè)主要步驟進(jìn)行，后將上風(fēng)滾子角度從45度基線值減小到35度，同時(shí)將滾子長(zhǎng)度增加20％。順風(fēng)跑道保持不變。

“顯著的結(jié)果是，上，下風(fēng)滾子滾道的使用壽命增加了50％，軸承質(zhì)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(duì)稱的布局與安裝在8MW直驅(qū)式渦輪機(jī)中的軸承尺寸幾乎不變，現(xiàn)在可以容納新的10MW設(shè)計(jì)。”

延長(zhǎng)軸承壽命的關(guān)鍵因素是兩個(gè)滾道的大滾子-滾道接觸壓力大大降低。

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

“需要對(duì)軸承和轉(zhuǎn)子支撐結(jié)構(gòu)，齒輪箱和/或發(fā)電機(jī)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(jìn)行最佳匹配，” Bochert說。

“必須解決與剛性和變形行為有關(guān)的所有這些相互作用方面，并在必要時(shí)在各個(gè)渦輪機(jī)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行調(diào)整?！?/span>

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

該渦輪機(jī)概念的進(jìn)一步發(fā)展導(dǎo)致了145米的轉(zhuǎn)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(diào)整設(shè)計(jì)以保持的負(fù)載分配和增強(qiáng)的負(fù)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(tǒng)集成是實(shí)現(xiàn)堅(jiān)固耐用的軸承解決方案的關(guān)鍵?！?/span>

“這需要我們作為軸承供應(yīng)商的原始設(shè)備制造商與原始設(shè)備制造商之間密切合作，并充分透明，以便在渦輪和軸承聯(lián)合開發(fā)期間一起完成所有必要的迭代設(shè)計(jì)步驟。”

單向滾針軸承復(fù)雜條件

該公司研發(fā)部負(fù)責(zé)人BerndLüneburg指出，深入了解復(fù)雜動(dòng)態(tài)操作條件下的軸承-滾子行為是開發(fā)越來越大的軸承的關(guān)鍵因素。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，該公司開發(fā)了其獨(dú)創(chuàng)的內(nèi)部診斷輥測(cè)量技術(shù)。

這是基于每個(gè)軸承的“智能”單測(cè)量輥，這一原理適用于任何正在開發(fā)的新軸承。

呂訥堡說：“用于大型渦輪機(jī)的雙列圓錐滾子軸承包含直徑分別為60-100mm的滾子。”

“測(cè)量輥技術(shù)概念的一個(gè)整體方面是，它始終使用同一批次的內(nèi)部生產(chǎn)的輥?！?/span>

每個(gè)單獨(dú)的測(cè)量輥都包含一個(gè)傳感器，用于實(shí)時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)軸向位置的變形，以及滑移，傾斜，溫度，速度和相對(duì)圓周位置。

Lüneburg補(bǔ)充說，每個(gè)輥還包含一個(gè)微型的永磁發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)具有內(nèi)部電源和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，并輔以無線信號(hào)傳輸。

該系統(tǒng)專為長(zhǎng)期運(yùn)行而設(shè)計(jì)，可在不損失任何軸承負(fù)載能力的情況下，對(duì)每列滾子測(cè)量上述所有特征。

該技術(shù)結(jié)合了Rothe Erde在軸承和測(cè)量方面的專業(yè)知識(shí)，并在內(nèi)部測(cè)試臺(tái)上得到驗(yàn)證。

這些測(cè)試包括評(píng)估滾子傾斜度和非對(duì)稱滾子壓力分布，以及在整個(gè)滾道圓周上與計(jì)算值進(jìn)行比較的滾子力測(cè)量。

靜液壓支撐

“這是一個(gè)令人振奮的項(xiàng)目，對(duì)于在軸承內(nèi)部進(jìn)行基本水平的測(cè)量非常重要。

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

“它將使人們更好地理解系統(tǒng)，包括對(duì)關(guān)鍵接口和軸承載荷分布的了解，加快驗(yàn)證速度，進(jìn)行更準(zhǔn)確的壽命預(yù)測(cè)，并最終開發(fā)出更緊湊，更便宜的軸承?！?/span>