日本NSK发布风电主轴专用球面滚子轴承 | 众所轴知
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科技
2024-12-30 07:02
上海
NSK首次将轴承材料、滚子涂层和超大容量保持架相结合以减少磨损；
全面提升耐久性——与标准产品相比，滚道磨损降低90%以上。
近期，日本精工NSK研发并推出了一系列专为风力发电机主轴设计的高可靠性球面滚子轴承（SRB），该轴承结合了三项先进技术，提供了卓越的可靠性。NSK的“Super-TF”长寿命材料和高硬度类金刚石（DLC）涂层，以及新型超大容量ECA保持架，共同构成了专为应对当今风力发电机挑战而优化的完整轴承解决方案，提供了高承载能力。通过全面应用这些技术改进，NSK将滚道磨损降低到了标准产品的十分之一以下。由于滚道磨损是主轴用SRB的主要损坏形式，因此这一改进显著提高了轴承的耐久性。凭借更少的维护次数和更少的零件更换需求，这些高可靠性轴承有助于减少全球风力发电设施的停机时间，并保持稳定运行。多年来，NSK一直为风力发电行业提供Super-TF材料和DLC涂层。2024年6月，NSK研发了一款配备新型超大容量ECA保持架的SRB，以满足北美风电公司的需求。如今，NSK已全面实施了结合这三项先进技术的高可靠性SRB生产系统，并正在全球范围内扩大生产。未来计划是将这些SRB与NSK的状态监测解决方案相结合，以拓展维护、修理和运营（MRO）业务。NSK高可靠性球面滚子轴承已纳入NSK2026年中期管理计划中列出的售后市场产品组合，目标是到2026财年，该领域销售额比2021财年增加250亿日元。开发背景
风力发电机中任何部件的故障都会导致昂贵的维修成本和长时间的停机。由于风力发电机安装在特殊环境中，如山区和海上，更换部件以及采购维修起重机和其他设备来解决损坏问题可能需要大量时间和资源。风力发电机的许多大型部件都是按订单制造的，而主轴轴承是机械中使用的最大部件之一。这些关键部件的损坏可能导致需要更换，并造成约一年或更长时间的停机。因此，风力发电机主轴轴承必须经久耐用，具有高可靠性和抗早期损坏能力。风力发电机主轴的轴承必须支撑叶片（翼片）的重量以及因风况变化而产生的波动载荷。球面滚子轴承是首选解决方案，具有高承载能力，能够容忍安装误差，并自动校正轴或轴承座的偏斜（自调心）。在恶劣操作条件下出现的超出预期的重载荷是导致球面滚子轴承早期损坏的主要原因。这些因素阻碍了滚子和轴承座圈之间形成必要的油膜。没有这种润滑，就会发生磨损，导致轴承需要提前更换。因此，提高滚道表面的耐磨性对于涡轮机的运行时间和操作可靠性至关重要。优点与特点
与标准产品相比，专为风力发电机主轴设计的高可靠性球面滚子轴承可将滚道磨损减少90%或更多。由于滚道磨损是这些SRB的主要损坏形式，因此NSK的高可靠性解决方案显著提高了轴承的耐久性。高可靠性球面滚子轴承可实现风力发电机长期稳定运行——延长维护间隔，减少意外更换导致的停机时间。产品技术
NSK在材料、摩擦学和分析方面的核心技术相结合，提供了卓越的滚道耐磨性。NSK首次将Super-TF材料、DLC涂层和高承载能力保持架结合在单个轴承产品中。
来源：NSK
1. “Super-TF”长寿命材料
NSK独有的Super-TF材料通过在整个材料中均匀分布细碳化物来提高表面强度，从而延长使用寿命。将Super-TF用于外圈和内圈，为提高滚道耐磨性提供了坚实的基础。类金刚石碳（DLC）是一种碳材料的总称，由于其石墨和金刚石键结构的混合组成而具有独特的摩擦学特性。凭借NSK在摩擦学方面的专业知识，NSK的高硬度DLC涂层被应用于滚子，有助于防止其表面性能恶化。这改善了滚子与滚道接触处的耐磨性。NSK新开发的ECA保持架设计无需导环，可容纳更多更大的滚子。通过NSK的分析能力进行优化，ECA保持架提高了轴承的承载能力，同时进一步改善了滚道耐磨性。
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