Các loại vòng bi cho nhiệm vụ pitch, yaw và trục chính của tuabin gió: Bằng chứng chung về vòng bi lăn hỗ trợ những gì

Loại trừ các loại không thể chịu tải kết hợp hướng tâm và hướng trục

Bắt đầu với phía cố định. Trong bố trí cố định/tự do, vòng bi cố định định vị trục theo hướng trục và do đó chịu tải trục theo cả hai hướng.

Vì vậy, nó phải là loại chịu tải hướng tâm và hướng trục cùng lúc¹⁰. Phía tự do là trường hợp ngược lại: nó chỉ chịu tải hướng tâm và được thiết kế để hấp thụ giãn nở nhiệt.

Điều này được thực hiện thông qua vòng bi chỉ chịu hướng tâm có thể tháo rời hoặc lắp ghép có khe hở giữa vòng ngoài và vỏ¹⁰.

Đối với vị trí cố định, các ứng viên chịu tải kết hợp được nêu trong hướng dẫn chung là các cặp vòng bi tiếp xúc góc ghép cặp, vòng bi tiếp xúc góc hai dãy, vòng bi con lăn côn hai dãy (TDO), vòng bi con lăn cầu và vòng bi con lăn côn^1,10.

Mức độ tải sau đó thu hẹp danh sách: tải kết hợp nhẹ chỉ ra vòng bi rãnh sâu hoặc tiếp xúc góc, tải kết hợp nặng chỉ ra con lăn côn¹⁹.

Khi tải trục nặng theo cả hai hướng, hướng dẫn là ghép hai hoặc nhiều vòng bi hoặc chuyển sang thiết kế hai dãy¹⁹.

Điều đó cho bạn một bước cắt đầu tiên có thể bảo vệ cho các vị trí pitch, yaw và trục chính: Vòng bi tiếp xúc góc ghép cặp, Vòng bi con lăn côn và Vòng bi con lăn cầu vượt qua bộ lọc tải kết hợp.

Và các loại chỉ chịu hướng tâm thuần túy không thuộc về phía cố định. Việc ứng viên nào phù hợp với một vị trí gió cụ thể là một câu hỏi riêng, được giải quyết bằng hai kiểm tra tiếp theo.

Tự căn chỉnh so với khả năng chịu tải, và tốc độ bạn phải trả cho tải

Dung sai độ lệch và khả năng chịu tải kéo theo hướng ngược nhau, và cấp tốc độ đi theo lựa chọn tải. Vòng bi con lăn cầu khớp qua các con lăn hình thùng chạy trên đường lăn ngoài hình cầu.

Vì vậy chúng tiếp tục hoạt động dưới độ võng trục trong khi vẫn chịu tải kết hợp hướng tâm và hướng trục nặng⁹. Sự đánh đổi là khả năng chịu tải: vòng bi tự căn chỉnh chạy với khả năng chịu tải thấp hơn so với vòng bi rãnh sâu tương đương.

Đó là lý do nó được dành cho các trường hợp mà căn chỉnh thực sự không thể kiểm soát³⁶.

Trong số các loại chịu tải kết hợp, con lăn côn chịu tải kết hợp cao hơn đáng kể so với vòng bi tiếp xúc góc có cùng kích thước, nhưng ở tốc độ tối đa thấp hơn⁹. Vì vậy thứ tự cho một vị trí gió diễn ra như sau.

Nếu trục không thể giữ thẳng hàng, con lăn cầu mua dung sai với chi phí khả năng chịu tải. Nếu căn chỉnh được kiểm soát và tải kết hợp nặng, con lăn côn mua khả năng chịu tải với chi phí tốc độ.

Nếu tốc độ chiếm ưu thế và tải kết hợp vừa phải, tiếp xúc góc ghép cặp vẫn trong cuộc chơi^9,36. Trước khi bạn cố định loại, hãy đặt nhiệm vụ thực tế lên bàn: độ lệch mà việc lắp đặt có thể chịu được, và tải kết hợp đỉnh.

Cũng bao gồm tốc độ quay tối đa, vì mỗi ứng viên trong ba ứng viên thắng ở một trong những yếu tố khác nhau.

Đặt độ cứng đường lăn như một yếu tố tuổi thọ, không phải yếu tố thẩm mỹ

Độ cứng thuộc về đặc điểm kỹ thuật vì nó làm thay đổi tuổi thọ tính toán. Vòng bi pitch và yaw được báo cáo là thấm cacbon đến khoảng 58 HRC hoặc tôi cảm ứng đến khoảng 56 HRC.

Và sự thay đổi độ cứng đường lăn từ 58 xuống 56 HRC được báo cáo là làm giảm tuổi thọ L10 đi 30%¹⁸. Hai điểm trên thang độ cứng do đó đáng giá khoảng một phần ba tuổi thọ tính toán.

Điều đó làm cho việc chỉ định xử lý nhiệt và xác minh của nó trở thành một hạng mục quan trọng trong thiết kế chứ không phải chi tiết ở xưởng. Thép vòng bi thông thường nằm ở một điểm khác.

Thép crôm cacbon cao (GCr15/AISI 52100, khoảng 1% cacbon và 1,5% crôm) đạt HRC60+ với xử lý nhiệt thích hợp, mang lại khả năng chống mài mòn cao và độ bền mỏi¹¹.

Đó là con đường tôi thể tích, trong khi các con số gió ở trên là bề mặt thấm cacbon và tôi cảm ứng¹⁸. Bạn không nên cho rằng hai loại này có thể thay thế cho nhau.

Yêu cầu nhà cung cấp nêu rõ quá trình làm cứng, độ cứng bề mặt mục tiêu và độ sâu lớp thấm cho đường lăn pitch hoặc yaw. Cũng yêu cầu họ hiển thị kết quả đo độ cứng cho từng vòng bi thay vì chỉ có chứng chỉ vật liệu.

Liệu đường lăn 52100 tôi thể tích ở HRC60+ có được chấp nhận cho nhiệm vụ pitch hoặc yaw của tuabin gió hay không vẫn chưa được các nguồn này giải quyết.

Xác định cơ sở tính tuổi thọ trước khi so sánh báo giá

Hai báo giá vòng bi chỉ có thể so sánh được nếu cả hai số L10 được tính theo cùng một cách. Tải kết hợp hướng tâm và hướng trục trước tiên phải được chuyển đổi thành tải động tương đương P.

Việc chuyển đổi này phụ thuộc vào tỷ lệ tải hướng tâm so với tải trục và vào góc tiếp xúc của vòng bi, trước khi P được so sánh với khả năng tải động cơ bản C²¹.

Công thức tuổi thọ định mức sau đó sử dụng số mũ 3,0 cho vòng bi bi và 10/3 cho vòng bi con lăn²¹. Độ tin cậy thay đổi con số bạn đang trích dẫn.

L10 là cơ sở độ tin cậy 90% với a1 = 1,00; mục tiêu 95% sử dụng a1 = 0,64 và mục tiêu 99% sử dụng a1 = 0,25. Và nếu tuổi thọ điều chỉnh không được chấp nhận, câu trả lời là một vòng bi có khả năng tải động lớn hơn⁸.

Độ nhạy tải rất dốc: tăng gấp đôi tải động tương đương làm giảm tuổi thọ L10 tính toán xuống còn khoảng một phần tám³⁶.

Viết cơ sở vào RFQ — phương pháp tải tương đương, số mũ, mục tiêu độ tin cậy và hệ số a1 — và yêu cầu mỗi nhà cung cấp trả lại L10 (hoặc Ln) với các đầu vào được hiển thị.

Nếu không có điều đó, tuổi thọ được báo giá dài hơn có thể chỉ có nghĩa là một giả định độ tin cậy khác.

Chọn họ phớt theo tốc độ, sau đó yêu cầu sơ đồ bôi trơn

Lựa chọn phớt theo tốc độ trục và nhiệt độ nhiều hơn là tải. Phớt không tiếp xúc — loại khe hở, mê cung và gioăng — phù hợp với vị trí tốc độ cao và nhiệt độ cao.

Phớt tiếp xúc như nỉ, cốc da và thiết kế cao su phù hợp với nhiệm vụ tốc độ trung bình và thấp²⁶. Phớt cao su chống bụi và nước xâm nhập và giữ chất bôi trơn, đó là lý do cho chúng trong môi trường ẩm ướt hoặc bẩn²⁶.

Đối với vị trí gió tốc độ cao, điều đó chỉ cho bạn đến khái niệm mê cung hoặc khe hở. Đối với vị trí quay chậm tiếp xúc với thời tiết, phớt tiếp xúc là họ cần đánh giá.

Những gì bằng chứng không cung cấp cho bạn là phương pháp bôi trơn hoặc khoảng thời gian bảo dưỡng thực tế được sử dụng trên vòng bi pitch, yaw hoặc trục chính.

Vì vậy, hãy coi mỡ so với dầu và khoảng thời gian bôi trơn lại là dữ liệu nhà cung cấp cần được yêu cầu, không phải giả định.

Kiểm tra trước RFQ để ngăn báo giá được chấp nhận chỉ dựa trên loại

Một loại vòng bi chính xác là khởi đầu của đặc điểm kỹ thuật, không phải là kết thúc. Những kiểm tra này lấp đầy những khoảng trống mà một chỉ định loại để lại.

• ✓Nêu rõ cấp dung sai — các cấp JIS B 1514 chạy 0, 6X, 6, 5, 4, 2 theo độ chính xác tăng dần, và cấp dựa trên tiêu chuẩn ISO.
• ✓Yêu cầu quá trình làm cứng, độ cứng bề mặt mục tiêu và độ sâu lớp thấm cho đường lăn pitch và yaw, với kết quả đo cho từng vòng bi.
• ✓Xác định cơ sở tuổi thọ trong RFQ: phương pháp tải động tương đương, số mũ bi hoặc con lăn, mục tiêu độ tin cậy và hệ số a1.
• ✓Nêu tên họ phớt (mê cung hoặc khe hở không tiếp xúc so với cao su tiếp xúc) và tốc độ và nhiệt độ mà nó phải chịu được.
• ✓Hỏi xem có cần đường kính vòng chia lồng bi tùy chỉnh hoặc bổ sung con lăn không, vì dụng cụ độc đáo có thể mang chi phí cao bất kể tính phù hợp.
• ✓Yêu cầu nhà cung cấp xác nhận phương pháp bôi trơn và khoảng thời gian bôi trơn lại cho vị trí, vì các nguồn không nêu rõ.

Tại sao nỗ lực đặc điểm kỹ thuật là đáng giá

Lựa chọn vòng bi mang rủi ro chi phí không tương xứng với số lượng bộ phận của nó. Hơn 60% hỏng hóc hộp số được cho là do vòng bi.

Mặc dù những hỏng hóc đó ít thường xuyên hơn so với lỗi điện, chúng tốn kém hơn nhiều để sửa chữa¹⁸. Đó là lý do để dành nỗ lực đặc điểm kỹ thuật cho độ cứng, cơ sở tuổi thọ và niêm phong trước khi đặt hàng thay vì sau khi hỏng.

Con số là quy kết hỏng hóc hộp số, không phải thống kê độ tin cậy thực địa gió. Vì vậy, hãy sử dụng nó để biện minh cho nỗ lực và không phải để dự đoán tuổi thọ phục vụ.

Nơi bằng chứng độ cứng không đồng ý, và những gì cần yêu cầu

Hai vị trí độ cứng dưới đây mô tả các quy trình khác nhau và các ứng dụng khác nhau, và các nguồn không dung hòa chúng cho nhiệm vụ gió. Giữ cả hai hiển thị khi bạn viết điều khoản xử lý nhiệt.

Trước khi bạn yêu cầu báo giá

• Bằng chứng để ngỏ điểm này — hãy đặt câu hỏi với nhà cung cấp: không có hình học nội bộ riêng cho pitch hay yaw (tiếp xúc bốn điểm, con lăn ba dãy) và không có thiết kế vòng đường lăn và lắp đặt.
• Bằng chứng để ngỏ điểm này — hãy đặt câu hỏi với nhà cung cấp: không có cách bố trí vòng bi trục chính, và không có định mức tải động hay tĩnh thực tế cho vòng bi trục chính turbine gió.
• Yêu cầu bản thông số kỹ thuật đầy đủ kèm đơn vị, điều kiện thử nghiệm và các giả định về cấu hình.
• Bằng chứng để ngỏ điểm này — hãy đặt câu hỏi với nhà cung cấp: không có phương án làm kín hay bôi trơn cho vòng bi gió, không có lựa chọn mỡ so với dầu, bơm mỡ tự động hay chu kỳ bảo trì.
• Bằng chứng để ngỏ điểm này — hãy đặt câu hỏi với nhà cung cấp: không có yêu cầu chứng nhận DNV GL hay IEC 61400, và không có yêu cầu thẩm định thiết kế, thử nghiệm tuổi thọ hay phổ tải riêng cho điện gió.
• Bằng chứng để ngỏ điểm này — hãy đặt câu hỏi với nhà cung cấp: không có cấp dung sai cho vòng bi gió, phương pháp kiểm tra, yêu cầu truy xuất nguồn gốc hay năng lực sản xuất theo số lượng.
• Xác nhận phạm vi dịch vụ được nêu tên cụ thể, kỳ vọng thời gian phản hồi và điều kiện bảo hành cho thị trường đích của bạn.
• Bằng chứng để ngỏ điểm này — hãy đặt câu hỏi với nhà cung cấp: không có dữ liệu tuổi thọ L10 thực địa, dạng hư hỏng hay MTBF từ các nhà máy tương đương.