Vòng bi SKF rôto cho dự án 33gigawat

Vòng bi cứng được sử dụng trong tuabin giảm tốc
Thiết kế bao gồm vòng bi, bạc đạn trụ và vòng bi côn kép hàng. Sự sắp xếp này đã được chứng minh trong nhiều năm trong các tuabin không có bánh răng. Thiết kế này cung cấp các khả năng thú vị cho việc bố trí ổ đỡ chính – ngay cả đối với các tuabin hướng động 8 MW với thiết kế hệ thống truyền lực mô-đun.

Độ chính xác sản xuất, dung sai hình thức và vị trí của cả hai ghế vòng ngoài mang rất khắt khe so với thiết kế bố trí ổ trục tự sắp xếp. Việc sắp xếp đòi hỏi một vỏ ổ trục khớp nối dài, trong đó cả hai vòng đệm ngoài vòng bi được sản xuất trong một thiết lập, do đó loại bỏ sự sai lệch hướng tâm.

Với sự hỗ trợ từ phần mềm tính toán SKF SimPro Expert, có thể kiểm tra biến dạng của trục rôto cũng như vỏ vòng bi, bao gồm cả cấu trúc hỗ trợ cho các yếu tố bất lợi trên khu vực tải và độ lệch của vòng bi.

Theo kinh nghiệm, thiết kế của nhà ở phải được tối ưu hóa và mang mương phải được định hình để giảm ứng suất cạnh xuống mức hợp lý. Nói chung, vòng bi lăn hình trụ một hàng và đôi hàng với bộ con lăn mỏng và lồng được thiết kế tối ưu là cần thiết để có đường kính lỗ khoan lớn hơn 1.700 mm và phù hợp với tuabin 8 MW.

Một vòng bi côn đôi hàng phù hợp trong bố trí mặt đối mặt để hoạt động như một vòng bi định vị ở phía máy phát điện. Đối với đường kính lỗ khoan lớn (> 1.000 mm), cũng cần phải kiểm tra một cách xây dựng việc sử dụng các đơn vị ổ trục trong thiết kế TDI (vòng trong một mảnh) như một giải pháp thay thế có thể cho hai vòng bi lăn đơn hàng.

So với cách bố trí ổ trục hình cầu và vòng bi hình cầu linh hoạt, có thể được thiết kế nhỏ gọn hơn (ngắn hơn).

Một sự sắp xếp vòng bi nằm chéo với hai ổ lăn hình côn đơn hàng ở vị trí quay lại cũng được coi là một hệ thống treo hai điểm cứng nhắc của nhà cung cấp trong các tuabin không có bánh răng và không có bánh răng. Dựa trên hai vòng bi côn đơn hàng được thiết kế riêng với đường kính lỗ khoan khoảng 2.200 mm, với các góc áp suất khác nhau và xếp hạng tải khác nhau, có thể nhận ra một đơn vị ổ trục tương đối nhỏ gọn ở định dạng XXL, dựa trên trục rôto đúc và nhà ở một mảnh cho tuabin 8 MW.

Nhỏ gọn và giảm trọng lượng cũng là chủ đề chính ở đây. Do đó, cần phải kiểm tra toàn bộ bố trí vòng bi cho các tùy chọn lắp, độ cứng, biến dạng và ảnh hưởng đến tải trước của cả hai ổ trục côn ở giai đoạn đầu của thiết kế. Do khoảng cách tương đối nhỏ giữa các vòng bi trong bố trí quay lại và đường kính vòng bi lớn, việc mất tải trước phải được xem xét và ảnh hưởng đến tuổi thọ của ổ trục. Đó là một thách thức và thay đổi bôi trơn dầu có thể là một phương tiện phù hợp trong sự sắp xếp này để kiểm soát mức nhiệt độ (giãn nở nhiệt) của hệ thống vòng bi được nạp sẵn.

SKF Nautilus mang trong các tua-bin hướng bánh răng
Các hệ thống truyền động rất nhỏ gọn với một SKF Nautilus bán tích hợp trong các lớp công suất từ ​​2 đến 6 MW với đường kính cánh quạt khoảng 125 m đã được hiện thực hóa trong vài năm qua. Trong trường hợp này, cấu trúc của máy tính lớn bao quanh ổ đỡ mô men ở mặt trước vỏ bọc. Tất cả các lực và mô men uốn được truyền tối ưu từ trục rôto thông qua ổ đỡ rôto vào máy tính lớn của tuabin. Vòng bi, bạc đạn SKF được cố định trên trục rôto ngắn giữa trục và hộp số.

Vòng bi đôi hàng này được sắp xếp theo chiều ngược lại, cùng với đường kính ổ trục lớn, tạo cơ sở cho tâm áp lực chịu lực lớn để chứa và chuyển các khoảnh khắc nghiêng lớn. Góc tiếp xúc bên trong 45 ° và cuộc họp góc lăn tương đối nhỏ tại điểm đỉnh cung cấp tiếp xúc lăn thuần túy trên toàn bộ chiều dài con lăn đến mương mang mà không có thiệt hại trượt con lăn. Thiết kế với lồng được phân đoạn của SKF cung cấp sự linh hoạt cần thiết để đối phó với các sai lệch hệ thống lớn dưới tải nặng.

Trong trường hợp đường kính cánh quạt lên tới 180 m trong loại 8 MW sắp tới, phần nhô ra từ trung tâm trung tâm đến trung tâm tháp thậm chí còn lớn hơn để cung cấp không gian đủ cho các đầu lưỡi uốn. Điều này có nghĩa là có đủ chiều dài xà cừ có sẵn để chứa một hệ thống truyền lực mô-đun với sự sắp xếp hai vòng bi và hộp số gắn trên mặt bích. Khi sử dụng ổ bi SKF Nautilus, cần rút ngắn phần nhô ra của trục để giữ điểm kết nối của trục lưỡi dao đến thời điểm mang càng ngắn càng tốt và cho phép trọng tâm của hộp số 80 đến 110 tấn hành động chặt chẽ đến trung tâm tháp hoặc xa hơn.

Điều tương tự cũng áp dụng cho các khái niệm tuabin lai 8 MW trong đó toàn bộ hệ thống truyền động (vòng bi, hộp số và máy phát) được tích hợp với nhau như một đơn vị. Khi tích hợp vòng bi trong hộp số, cần phải khử cặp biến dạng trong vòng bi và các cấu trúc xung quanh từ giai đoạn bánh răng (hành tinh) sau đây. Điều này đảm bảo rằng trục đầu vào thiết bị lái có mô-men xoắn thuần túy (tối đa 10.000 kNm danh nghĩa) và việc xen kẽ bánh răng chính xác không bị xáo trộn.

SKF Nautilus mang trong các ổ đĩa trực tiếp
Việc lựa chọn các loại vòng bi và sự sắp xếp của chúng có ảnh hưởng đến biến dạng tổng thể cũng như độ cứng của đào tạo lái xe và do đó cũng là thiết kế máy phát điện ba chiều về cường độ và khối lượng nam châm và khe hở máy phát điện được duy trì. Việc giảm kích thước khe hở không khí của máy phát chỉ 1 mm có thể giúp tiết kiệm chi phí rất lớn và tăng hiệu quả của tuabin trong suốt vòng đời hoạt động của nó.

Ngoài hai vòng bi côn, cũng như các khái niệm ổ trục côn kép và trục lăn hình trụ, chủ yếu được lắp ráp trên một đế kẹp cố định, phiên bản có ổ bi được sử dụng ngày càng nhiều trên toàn thế giới. Ổ đỡ thời điểm đóng vai trò là một liên kết trung tâm giữa trung tâm và một máy phát chạy chậm.