DerVor- und Nachteile der Hauptlagerkonstruktion von Windkraftanlagen
Die Hauptnachteile dieser Lagerkonstruktion sind:
Da keine Vorspannung vorhanden ist, kann es vorkommen, dass sich eine einzelne Rolle nicht dreht, was zu einem Gleiten führt. Dies erzeugt eine sehr hohe Spitzenlast, die die Lebensdauer des Lagers beeinträchtigt. Bei dem in der Anlage über 3 MW verwendeten Zylinderrollenlager sind die Rollenmasse und die Trägheitskraft groß, und das Zylinderrollenlager kann aufgrund der fehlenden Vorspannung zum Gleiten und zur Beschädigung der Rolle führen, und die Wahrscheinlichkeit von Mikropittingkorrosion ist größer.
2) Die Größe des Hauptrahmens ist groß, die Bearbeitungsgenauigkeit der Lagerkammer ist relativ hoch oder sie besteht aus mehr Komponenten, und die Kosten des Hauptrahmens sind hoch;
3) Die Montage ist komplizierter;
4) Die Anforderungen an die geometrische Toleranz, wie z. B. die Konzentrizität des Lagersitzes, sind relativ hoch.
einreihige Kegelrollenlager mit kleinen Durchmessern
Die Hauptvorteile dieser Lagerkonstruktion sind:
1) Es gibt kein axiales Spiel, und die axiale Positionierung ist besser;
2) Die Tragfähigkeit kann durch Vergrößerung des Abstands zwischen den Lagern erhöht werden, und der Anwendungsbereich der Lager wird größer;
3) Der Durchmesser des Lagers ist kleiner als der eines einzelnen Lagers, was die Herstellung erleichtert und die Kosten senkt;
4) Aufgrund der großen Länge des Hauptwellensystems lässt sich leicht ein großer Sicherheitsabstand von der Rotorblattspitze (der Abstand zwischen der Rotorblattspitze und der Turmwand) erzielen;
5) Da sich die beiden Lager im Allgemeinen im Vorspannungszustand befinden, ist die Gesamtsteifigkeit des Wellensystems relativ groß und die strukturelle Verformung des Wellensystems unter der Einwirkung großer dynamischer Lasten relativ gering, sodass es große dynamische Lasten tragen kann.
Die Hauptnachteile dieser Lagerkonstruktion sind:
1) Der Hauptrahmen ist groß oder besteht aus mehr Teilen und die Kosten des Hauptrahmens sind hoch;
2) Bei der Montage müssen die beiden Lager auf eine bestimmte Vorspannung eingestellt werden, was die Montage komplizierter macht.
3) Die Konzentrizität der beiden Lagersitze ist relativ hoch, und die Bearbeitungskosten sind hoch;
4) Die Gesamtlänge der Antriebskette ist lang, und die Kabine ist nicht kompakt.
einreihige Kegelrollenlager mit großem Durchmesser
Die Hauptvorteile dieser Lagerkonstruktion sind:
1) Das Lager befindet sich im Allgemeinen in einem vorgespannten Zustand, es gibt kein axiales Spiel, die axiale Positionierung ist besser und die Vorspannkraft lässt sich relativ einfach aufbringen;
2) Die Tragfähigkeit kann durch Vergrößerung des Abstands zwischen den Lagern erhöht werden, und der Anwendungsbereich der Lager wird größer;
3) Der Durchmesser des Lagers ist kleiner als der eines einzelnen Lagers, wodurch es einfacher herzustellen ist und die Kosten niedriger sind als die eines einzelnen Lagers;
4) Großer Sicherheitsspielraum, der die Entwicklung großer Rotorblätter erleichtert;
5) Da bei dieser Konfiguration im Allgemeinen ein kleinerer Wälzkontaktwinkel gewählt wird, haben die Temperaturdifferenz zwischen der beweglichen und der festen Welle, die Temperaturänderung und der Montagefehler einen relativ geringen Einfluss auf die Vorspannung des Wellensystems, und die Lagerlebensdauer wird weniger durch die Umgebung und Montagefehler beeinträchtigt;
6) Der Durchmesser der Welle ist relativ groß und der Abstand zwischen den beiden Lagern relativ klein, sodass die Gesamtsteifigkeit des Wellensystems relativ groß und die strukturelle Verformung gering ist.
Die Hauptnachteile dieser Lagerkonstruktion sind:
1) Der Hauptrahmen ist groß oder besteht aus mehr Komponenten, die Bearbeitungsgenauigkeit der Lagerkammer ist hoch und die Kosten des Hauptrahmens sind hoch;
2) Das Lager reagiert empfindlicher auf Temperaturänderungen, aber beim Spindellager ist der Einfluss aufgrund der niedrigen Drehzahl und der geringen Temperaturänderung ebenfalls relativ gering;
3) Die Wellenmontage ist komplexer und die Montagezeit länger.
Einzellager
Die Hauptvorteile dieser Lagerkonstruktion sind:
1) Es gibt kein axiales Spiel, und die axiale Positionierung ist besser;
2) Die Spindel ist kurz, die Antriebskette kompakt, und die Gondel kann relativ kurz ausgelegt werden;
3) Der Durchmesser der Lagerrolle und der Laufbahn ist groß und die Wellenlänge ist kurz, sodass die Gesamtsteifigkeit des Wellensystems groß und die durch die Last verursachte Strukturverformung gering ist;
4) Das Lager kann von beiden Seiten geschmiert werden, daher ist die Schmierung einfach.
Die Hauptnachteile dieser Lagerkonstruktion sind:
1) Mit zunehmender Leistung wird der Durchmesser des Lagers immer größer. Beispielsweise erreicht der Außendurchmesser des einzelnen Lagers einer Einheit mit einer Leistung von 6 MW 3,6 m. Nur wenige Lagerhersteller können diese Größe bearbeiten und herstellen, daher ist der Preis relativ hoch.
2) Aufgrund des großen Durchmessers des Lagers ist die Konstruktion der Lagerdichtung schwieriger, die herkömmliche Konstruktion kann keine bessere Dichtungswirkung erzielen, und die Kosten der Lagerdichtung sind höher;
3) Die Wälzkörper des Lagers sind relativ groß, wodurch die Möglichkeit des Gleitens besteht, was die Lebensdauer des Lagers beeinträchtigt.
4) Die Rollen ähneln Zylindern, und bei geringer Vorspannung tritt Torsion auf, wodurch alle Lasten auf einen Rotor wirken.
Einheit, was zu deren Beschädigung führt.
Integriertes Design
Die Hauptvorteile dieser Lagerkonstruktion sind:
1) Die Welle befindet sich im Allgemeinen in einem vorgespannten Zustand, sodass kein axiales Spiel vorhanden ist und die axiale Positionierung besser ist;
2) Das Spindelsystem ist mit dem Getriebe in einer Einheit integriert. Kompakte Bauweise, kurze Kabinenlänge;
3) Spindel und Getriebe sind aufeinander abgestimmt und positioniert, und die Gesamtausrichtung der Antriebskette ist gut;
4) Die Kräfte, die kein Drehmoment sind, werden über die Lagerkammer direkt auf den Hauptrahmen übertragen und durchlaufen nicht das Getriebe, sodass das Getriebe nur die Wirkung des reinen Drehmoments aufnimmt;
5) Da Getriebe und Spindelsystem integriert sind, kann das Hauptlager mit Öl geschmiert werden, was die Verschmutzung der Spindelschmierung verringert, die Schmierung des Lagers verbessert und sich positiv auf die Lebensdauer des Lagers auswirkt.
Die Hauptnachteile dieser Lagerkonstruktion sind:
1) Neben der Berücksichtigung der Lastübertragung muss die Verbindungsart zwischen Hauptrahmen und Getriebe so gestaltet sein, dass die Auswirkungen der Getriebeschwingungen reduziert werden;
2) Aufgrund der Integration des Hauptlagers in das Getriebe ist die Wartungsfreundlichkeit des Hauptlagers schlecht;
3) Das Lager reagiert empfindlicher auf Temperaturänderungen, aber beim Spindellager ist die Drehzahl relativ niedrig, die Temperaturänderung relativ gering, sodass auch die Auswirkungen relativ gering sind.
Veröffentlichungsdatum: 10. Februar 2025
