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滑动轴承--风电能源息息相关

2023-11-30 33

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近年来,风电行业新增机组单机容量呈现明显的大型化趋势。单机容量大型化是未来风电成本降低的重要手段。海上机组的单机容量较陆上机组进一步增加。

大容量机组占比的提升将进一步增加风电轴承的市场空间。风电机组轴承一般由主轴承、3个变桨轴承、1个偏航轴承以及变速箱和电机轴承组合而成。



风电主轴滑动轴承


随着世界经济的快速发展,能源紧张和环境问题突出,很多国家加大了对环保新能源的开发利用力度,风能作为一种能源储量丰富和具有广阔市场前景的绿色新能源,越来越受到世界的重视。

在风电降本压力下,自2019年以来,国内主机企业对滑动轴承在风电传动领域的应用格外关注。滑动轴承具有径向尺寸小、承载能力强、成本低等优点,可应用于风电主轴承、齿轮箱轴承等部位,显著提高轴承扭矩密度,降低单位扭矩成本。

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滑动轴承(slidingbearing)由于接触面积大,承载能力、抗冲击能力、运行平稳性显著高于滚动轴承,并且由于取消了滚动体,滑动轴承的径向尺寸更小,适用于结构要求紧凑的场合。因此,滑动轴承优秀的承载性能和环境适应性十分契合风电、核电等大型装备。

滑动轴承,在滑动摩擦下工作的轴承。具有工作平稳、可靠、无噪声等特点。在液体润滑条件下,滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触,还可以大大减小摩擦损失和表面磨损,油膜还具有一定的吸振能力。轴被轴承支承的部分称为轴颈,与轴颈相配的零件称为轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。滑动轴承应用场合一般在高速轻载工况条件下。

风电齿轮箱是风力发电机组关键部件之一,它布置在风轮和发电机之间,将风轮动力传递给发电机发电,同时将风轮输入的很低的转速转变为满足发电机所需的转速。它安装在距地面几十米高塔架之上狭小的机舱内,其本身的体积和质量对机组有较大的影响,因此,风电齿轮箱以追求高可靠性、最小体积、最小重量为目标。在风电增速齿轮箱中,轴承是重要的零件,其发生故障的比例较大,其失效常常会引起齿轮箱灾难性的破坏,同时轴承是在齿轮箱中价值较高的部件。

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风电齿轮箱要求可靠性高、运转时间长(20~25年)、运转平稳、噪声低、体积小和质量轻,同时使用寿命期内不能更换(因为更换费用太高,更换费用比1台齿轮箱价值还高)。滑动轴承工作时发生的是滑动摩擦;滑动摩擦力的大小主要取决于制造精度;而滑动轴承摩擦力的大小主要取决于轴承滑动面的材料。

风电主轴及齿轮箱滑动轴承替代滚动轴承是风电行业的发展趋势之一,随着滑动轴承在风电轴承中的使用比例逐步提升,其对应市场规模也将迅速增长。


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