捷泰格特株式会社:Multi-megawatt级风力发电装置主轴用轴承的可靠性提高
能见APP讯:10月19日-21日,2016年北京国际风能大会暨展览会在中国国际展览中心召开。20日下午,捷泰格特株式会社风机用轴承开发设计组组长保坂亮平在“供应链技术创新与合作”分论坛上作了主题发言,分享的主题是,Multi-megawatt级风力发电装置主轴用轴承的可靠性提高。
以下为发言全文:
保坂亮平:我想要中文介绍但是我不会中文,所以我发言就用英文来发言。首先和大家讲讲我的公司,就是叫捷泰。在2006年东京我们成立了,现在这一家公司叫捷泰,我想要感谢你们邀请我。我首先讲讲我们公司的改善可靠性方面的管一些发电举措,我们风电发电机动向向大家展示了我们安装量,我们也会增加安装量,这是海上陆上的市场,大概是6%的风机。我相信我们会在未来生产更大兆瓦的风机。
这是我们海上风机的一个趋势,这里向大家展示的是我们的一个容量,以及发电量,在2008年的时候,这一条线不断的上涨,一个是陆一个是海上我们必须减少初期和操作的成本。我们要关注的是能够尽早的去提高发电量,从而能够同时增加发电量,这也是我们的一个鉴于现在趋势,我们认为我们的风电制造厂有一些需求都列在这里。
比如说我们需要向高发电容量发展。这作为我们发电机制造厂我们要提高可靠性,以及我们必须要去控制成本,作为我们的制造商,我们必须要去考虑的是如何能够去改善我们的性能,这是我们的想法。也就是如何来满足需要 ,尤其在今天谈一谈是我们要谈的,关于高载荷能力以及如何能够让我们的风机更加的轻量化。这一块作为公司我们是在过去是有4.5兆瓦的设计概念,但是现在我们会有一个提高,但是由于因为这个规模非常的大,尺寸很大,大概是100多吨,所以我们想要改变其他方面的设计。能够将它的重量减轻,所以我们客户开始思考一些新的技术,包括一体化。以及齿轮与主轴之间的驱动,在这样的情况下。我们由于很难把这个角度升级,所以我们决定能够去更新一下主轴的角度。
大概是70%的角度,我们可以看到的是我们需要仔细的检查,它是不是能够符合我们的设计概念。就像大家显示这一块,我们当然会想,把这载荷降低一半,由于对我们的齿轮造成了额外的负荷,我们必须要考虑的是,并不仅仅是主轴方面的负荷,也包括对于齿轮箱,以及主轴主梁方面的负荷,这是一些模型的概要。认为非线性的弹簧作为滚动体,还有其他的一些结果。我们也是调查了研究其他方面的工作状况,有一些情况呢,和传统的是有很大的不同。这一些是信息这是前层轴层的载荷分配,右边是后侧轴承。蓝色这一块是不考虑旋转的扭矩,绿色则是考虑了旋转的扭矩,所以这两者是很不一样,大家可以从这里看到的是,我们轴箱的设计,这一些信息和这里的信息是一致的。但是我们不太确定的是,这些信息是不是准确的。因为我们实际是没有去检查过实际的工作状况。
所以我们决定要对于样本试样进行试验,这是主要结构的情况。因此这个图显示的是我们的分析流程,以及我们针对于兆瓦节的试验分析流程。我们也是通过这样的一个方式来试验我们刚才的这种数据结果是不是正确的。我们开发了新型的两个负荷分配模型。这些是不同的测定数据,包括滚体的支架的。以及这里显示的是微型数据记录仪,也就是显示也是保持架,以及滚动体是中空型的。
根据这样的测定,我们需要去验证这些测定,比如说负荷以及硬力。我们在这里是使用了主要的这种模型来测定。这个轴是关于轴和硬力,所以我们需要去测定这一些数据。这个是我们的一个校正结果,这是我们的实验模型,我们可以看到这红色这一块显示的,我们和主要测定的体,进行了确定。如果说我们的分析可行的话,我们就会开展这样的分析。这是我们分析的流程,这主要是针对轴箱的,因为要在实际的风速情况下测定轴箱的情况是非常困难的,所以我们决定能够在实际风机情况下,我们根据轴箱建立相关的信息和评估。这就是轴箱测定的方法,这是我们的轴箱的结构,我们是九个激光传感器,同时我们也不断的改善和提高升级我们的激光传感器,这就是我们所测定的轴箱的信息,这就是我们测定的结果,大家可以看到红色的线和蓝色的线,这是不同的测定这些点,这是我们轴箱的定型情况,我们会进行相关情况的分析,能将测定结果进行校正,我们会升级。我们这样的设备。这条线也会随之进行改变,这也是为什么我们觉得非常重要的一点,那就是要测定解析所有的模型和所有的部分,这一块就是我们实际操作运作的设备,这里是不同的参数,旁边这张图是我们测定,这个图显示了我们的测定设计,蓝色就是测定结果,我们选择的M1测定方法,因此我们认为FEM测定方法也是可行的。
我们发现的是,我们认为在变动载荷下滚动体裁和分布式装置是全新的,我们现在也是希望能够去提高我们的可靠性,同时我们也是使用CAE的分析,这样我们比以往能够有更强的寿命可靠性的研究。我们需要做更多的测定来丰富我们的数据库,我们需要许多的测试,我的演讲完了。