24

p

pohony I automatizace I pøevody I tribologie

JAK ZVÝŠIT VÝKON

příbřežních větrných elektráren

Pro ložiska používaná

v turbínách větrných

elektráren jsou klíčové

dva faktory: výkon

turbíny a požadavek na

dlouhou životnost i za

nepříznivých podmínek.

To platí zvláště pro

příbřežní elektrárny,

u nichž se používají

stále výkonnější turbíny.

NSK proto nedávno

začala vyrábět ložiska

pro turbíny o výkonu

9,5 MW a již nyní vyvíjí

ložiska pro větrné turbíny

příbřežních elektráren

o výkonu 12 MW. Není

to ovšem jen výkon,

který klade na ložiska

větrných elektráren

velké požadavky.

U moře bývá velká

rychlost větru, a proto

jsou rotor a následně

celý mechanismus

turbíny vystaveny

velkému statickému

i dynamickému

namáhání. V pobřežních

větrných turbínách musí

hlavní ložiska odolávat

zatížení až 1 MN,

v příbřežních ještě více.

T+T T e c h n i k a a t r h 1 2 / 2 0 1 8

Prodlužující se životnost

j

d

Rostou také požadavky na trvanlivost

a životnost ložisek větrných elektráren.

Pro pobřežní elektrárny výrobci obvykle udávají, že ložiska musí mít životnost

175 000 hodin, tj. 20 let. Ovšem vzhledem k vyšším investičním nákladům a obtížnému přístupu k příbřežním elektrárnám je u nich požadována životnost 25

let, což je pro velké dynamické namáhání

obtížně splnitelná podmínka.

Hlavní ložiska

d

Je zřejmé, že na výběr ložisek má největší vliv jejich zatížení. Ve větrných turbínách s přímým náhonem se jako hlavní

ložiska stále častěji používají dvouřadá

kuželíková ložiska. Ve srovnání s válečkovými ložisky, která se často používala

dříve, mají kuželíková ložiska výhodu

nastavitelného předpětí, které umožňuje dosahovat velké tuhosti mechanismu.

Tato ložiska mají vnitřní průměr až 2,7 m,

což klade velké požadavky na koncepci

jejich konstrukce i výroby.

U turbín s převodovkou je hmotnost

dílů navíc kompenzována skutečností, že

generátor může být menší. Existují různé

přístupy k návrhu hlavních ložisek turbín

v každé výkonnostní třídě. Turbíny do

výkonu 5 MW obvykle využívají soudečková ložiska, zatímco u turbín o výkonu

6 MW a větším se dává přednost sestavě

dvou kuželíkových ložisek nebo jednomu dvouřadému kuželíkovému ložisku

v kombinaci s ložiskem válečkovým.

Integrovaná ložiska

g

d

U větrných turbín s převodovkou se

v současné době nejčastěji používá dvounebo třístupňová planetová převodovka.

Často jde o kombinaci jednoho stupně

s planetovými koly a druhého s ozubenými koly se šikmými zuby. Již několik let

se trend ubírá směrem k tzv. integrovaným planetovým převodovkám. Pro tyto

převodovky vyvinula společnost NSK

(v těsné spolupráci s výrobci převodovek)

víceřadá kuželíková a válečková ložiska

bez vnějšího kroužku. Jako vnější oběžná dráha valivých prvků v tomto případě

slouží díry v planetových kolech.

V některých případech se používají také

čtyřřadá integrovaná válečková ložiska.

V kombinaci se čtyřmi planetovými koly

v jednom převodovém stupni tak jedna

sada ložisek představuje celkem šestnáct

řad valivých prvků. Aby byla všechna