風(fēng)電軸承介紹中文版(最終版)

1、株式會社株式會社 捷太格特捷太格特産機産機 市販営業(yè)企畫部市販営業(yè)企畫部販売技術(shù)販売技術(shù)G G關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機傳動系統(tǒng)用軸承關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機傳動系統(tǒng)用軸承20142014年年比比20002000年年新增預(yù)計新增預(yù)計約約1818倍倍20092009年年比比20002000年年新增約新增約1010倍倍歐歐洲洲美美國國亞洲亞洲其他其他新增量新增量1-1.1-1.風(fēng)力發(fā)電的動向風(fēng)力發(fā)電的動向(1)(1)- - 世界范圍內(nèi)的投入情況世界范圍內(nèi)的投入情況 - -The 10 largest markets by end of 2009 (cumulative MW)The 10 largest markets

2、 by end of 2009 (cumulative MW)中國中國超過德國、西班牙，占據(jù)第二位超過德國、西班牙，占據(jù)第二位1-1-2 2. .風(fēng)力發(fā)電的動向風(fēng)力發(fā)電的動向( (2 2) )- - 國別風(fēng)力國別風(fēng)力發(fā)電機導(dǎo)入狀況（累積發(fā)電機導(dǎo)入狀況（累積) -) -1-1-3 3. .風(fēng)力發(fā)電的動向風(fēng)力發(fā)電的動向( (3 3) )- - 各生產(chǎn)商份額各生產(chǎn)商份額(2009(2009年年) -) -中國有三個廠家進入前十中國有三個廠家進入前十1-4.1-4.風(fēng)力發(fā)電的動向風(fēng)力發(fā)電的動向(4)(4)- -各制造商在中國市場所占各制造商在中國市場所占比率比率的變化的變化- -2007年中國廠家 超

3、過海外廠家 （國產(chǎn)化發(fā)展）1-5.1-5.風(fēng)力發(fā)電的動向風(fēng)力發(fā)電的動向(5)(5)- -中國中國市場各制造商份額比率市場各制造商份額比率- -Vestas天津工場Gamesa天津工場GE瀋陽工場2-1.2-1.風(fēng)力發(fā)電機的大型化風(fēng)力發(fā)電機的大型化：直：直徑徑現(xiàn)在主力商業(yè)機現(xiàn)在主力商業(yè)機2MW80EWEA2005現(xiàn)在，現(xiàn)在，2MW2MW主力機型中主軸使用自動調(diào)心滾子軸承的占市場的主力機型中主軸使用自動調(diào)心滾子軸承的占市場的80%80%。2-2. 2MW 2-2. 2MW 主力商業(yè)機型主力商業(yè)機型 (2000(2000年年以后以后) )2-3.2-3.各公司開發(fā)中的大機型各公司開發(fā)中的大機型制造商

4、發(fā)電容量葉片徑傳動系發(fā)電機Mitsubishi2.4 MW92 mGB (增速箱)異步NORDEX2.5 MW100 mGB (增速箱)異步GE WIND100 mGB (增速箱)異步WinWind3.0 MW100 mGB + DIRECT同步VESTAS90,112 mGB (增速箱)異步REPOWER3.3 MW104 mGB (增速箱)異步SIEMENS 3.6 MW107 mGB (增速箱)異步GE WIND111 mGB (增速箱)異步VESTAS4.2 MW110 mGB (增速箱)異步ENERCON4.5 MW112 mDIRECT同步VESTAS120 mGB (增速箱)異步

5、MULTIBRID5.0 MW116 mGB + 同步REPOWER126 mGB (增速箱)異步REPOWER6.0 MW126 mGB (增速箱)異步ENERCON126 mDIRECT同步 3.3.風(fēng)力發(fā)電機傳動系統(tǒng)用軸承風(fēng)力發(fā)電機傳動系統(tǒng)用軸承- - 主軸用軸承主軸用軸承 - -3106106010PCnLh110.iihLaveLhISOnmLaL10計算壽命 ：20年以上(175,000h)(*) Lh YRotor hubFront bearing(A)Rear bearing(B)FzAFyAFrAFzBFyBFrBZXFaaaa mbbb mccc mGear boxi =

6、對于各負荷的組合，軸轉(zhuǎn)速的比例 % Li =對于各負荷的組合，軸承的壽命aISO = 壽命修正系數(shù)3-1.3-1.主軸用軸承的選定主軸用軸承的選定(1)(1)Extreme load data LDD load data Time Series load data 靜安全率靜安全率 f f0 0：2.02.0以上以上 = 平均回転速度(r/min)C = 基本額定動負載(kN)P = 等效額定動負載(kN)12345678910111213141516171819202122232425262728( )600450300150012345678910111213141516171819202

7、122232425262728( )6004503001500 （ M （ ） ）1st - row(Blade side)2nd - row(Gearbox side) 3-2.3-2.主軸用軸承的選定主軸用軸承的選定(2)(2)根據(jù)根據(jù)JTEKTJTEKT軸承軸承解析解析程序程序及及FEMFEM解析、決定前述解析、決定前述的的靜靜態(tài)態(tài)的的/ /動態(tài)動態(tài)的強度的強度最適合的最適合的內(nèi)部內(nèi)部規(guī)格規(guī)格、間隙間隙、滾動滾動等等的匹配的匹配Wind Turbine BRG Sales Evolution05010015020025030035040045004050607080910INDEXY20

8、04= 100 (index)objective3-3.JTEKT3-3.JTEKT風(fēng)力發(fā)電機用軸承的風(fēng)力發(fā)電機用軸承的銷售增長銷售增長TotalJTEKT17%Others83%GEOthers80%JTEKT20%GamesaJTEKT50%Others50%VestasOthers73%JTEKT27%EnerconOthers70%JTEKT30%3-4.3-4.JTEKTJTEKT主軸用軸承世界份額主軸用軸承世界份額CustomerMWShaft dia (mm)Bearing type0.85320/300SRB x 22.0630/440SRB x 20.85320/300SRB

9、 x 22.0630/440SRB x 21.5600SRB2.5750/710TRB + CRB0.8220/600TRB + TRB2.0460/850TRB + CRBACCIONA1.5630/440SRB x 2VESTASGAMESAGE WINDENERCONBusiness relationship with majors:Business relationship with majors: Vestas : since 1986 Gamesa : since 1995 GE Wind : since 2002 Enercon : since 1993 Acciona : si

10、nce 2003Main Shaft Bearing JTEKT Delivery PlanMain Shaft Bearing JTEKT Delivery Plan3-5.3-5.JTEKTJTEKT主軸軸承的實際事例主軸軸承的實際事例4.4.風(fēng)力發(fā)電機傳動系統(tǒng)用軸承風(fēng)力發(fā)電機傳動系統(tǒng)用軸承- - 增速機用軸承增速機用軸承 - -使用部位 最大接觸面圧（ ）要求壽命（ ）高速軸 ， ， 中間軸 ， ， 低速軸（ ) ， ， 遊星 ， ， 指定 ， 設(shè)定設(shè)定各使用部位各使用部位每個軌道的最大接觸面壓及每個軌道的最大接觸面壓及要求壽命要求壽命。美國齒輪制造美國齒輪制造者者協(xié)會協(xié)會AGMAAGM

11、A( (* *) )選定基準選定基準(*) （） 高速軸 中間軸 遊星 低速軸 4-1.4-1.増速増速機機用用軸承選定軸承選定(1)(1)根據(jù)根據(jù)JTEKTJTEKT軸承軸承解析解析程序程序、決定、決定最適合的最適合的內(nèi)部內(nèi)部規(guī)格規(guī)格、間隙間隙、滾動體的倒角等滾動體的倒角等4-2.4-2.増速増速機機用用軸承選定軸承選定(2)(2)紅色為軸承、綠色為齒輪、灰色為軸載荷時軸心的徑向方向擴大百倍表示解析模型圖片軸心的撓曲曲線方式方式表面起點的剝落表面起點的剝落內(nèi)部起點的剝落內(nèi)部起點的剝落表層剝落表層剝落壓痕起點的剝落壓痕起點的剝落機理機理由小硬顆粒物引起的一種由小硬顆粒物引起的一種 損耗損耗由較

12、大顆粒或外力導(dǎo)致的由較大顆?；蛲饬?dǎo)致的 塑性變形發(fā)展而成塑性變形發(fā)展而成最大剪斷應(yīng)力深度附近存在最大剪斷應(yīng)力深度附近存在材料缺陷發(fā)展而成材料缺陷發(fā)展而成長壽命長壽命對策對策SH,KESH,KE,新滲碳鋼HRS,新滲碳鋼混入異物潤滑劑中的剝落清潔潤滑劑中的剝落 4-4-3 3. .軸承剝落原理和長壽命對策軸承剝落原理和長壽命對策長壽命軸承材料特長HRS 材料 普通淬火鋼(SUJ)通過非金屬介在物的減少達到長壽命化新滲碳鋼 材料 滲碳鋼通過合金成分的適量化達到長壽命化提高耐銹性能和韌性SH 熱處理 普通淬火鋼(SUJ)滾道表面的高硬度化形成壓縮應(yīng)力層殘留奧氏體的適量化KE 熱處理滲碳鋼滾道表面的

13、高硬度化(matrixC%的適量化)殘留奧氏體的適量化4-4-4 4. .長壽命軸承的特長長壽命軸承的特長長壽命對策長壽命對策材料材料熱處理熱處理応力繰返數(shù)，cycles累積破損確率，開発鋼特?zé)崞窂緛礓撻_発鋼浸炭品4-4-5 5.JTEKT.JTEKT新滲碳鋼的評價結(jié)果新滲碳鋼的評價結(jié)果通過通過合金成分合金成分的適量化提高轉(zhuǎn)動壽命的適量化提高轉(zhuǎn)動壽命污油中壽命對比污油中壽命對比成本比成本比（標準為標準為1 1）社社T TJTEKT JTEKT JTEKT JTEKT 標準標準社社F F社社T T社社4-4-6 6.JTEKT.JTEKT長壽命軸承長壽命軸承(KE)(KE) 5.5.風(fēng)力發(fā)電機傳

14、動系統(tǒng)用軸承風(fēng)力發(fā)電機傳動系統(tǒng)用軸承- - 發(fā)電機用軸承發(fā)電機用軸承 - -定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子軸承軸承（絕緣陶瓷軸承絕緣陶瓷軸承）軸承軸承 （絕緣陶瓷軸承絕緣陶瓷軸承）軸軸軸箱軸箱電蝕電蝕発生発生電蝕電蝕発生発生通電通電通電通電 火花火花 溶融溶融電蝕電蝕例例電流通過滾動中的軸承內(nèi)部時，滾動接觸部的非常薄的油膜產(chǎn)生火花，表面電流通過滾動中的軸承內(nèi)部時，滾動接觸部的非常薄的油膜產(chǎn)生火花，表面發(fā)生局部溶解現(xiàn)象。發(fā)生局部溶解現(xiàn)象。異步發(fā)電機的構(gòu)造異步發(fā)電機的構(gòu)造5-1.5-1.發(fā)電機軸承損傷事例發(fā)電機軸承損傷事例(1)(1)- - 電蝕電蝕 - -5-2.5-2.發(fā)電機軸承損傷事例發(fā)電機軸承損傷事例(

15、2)(2)- -電蝕電蝕- -滾道面滾道面：洗衣洗衣板狀板狀滾子滾子：梨皮梨皮狀、狀、變黑變黑5-3.5-3.電蝕對策的軸承構(gòu)造電蝕對策的軸承構(gòu)造5-4.5-4.風(fēng)力發(fā)電機用絕緣陶瓷軸承風(fēng)力發(fā)電機用絕緣陶瓷軸承外圈外圈保持架保持架大尺寸球大尺寸球（陶瓷）（陶瓷）絕緣陶瓷軸承（滾動體采用陶瓷）（代表尺寸代表尺寸：1501503203206565mmmm）內(nèi)圈內(nèi)圈項目項目陶瓷陶瓷（SiSi3 3N N4 4）軸承鋼軸承鋼（SUJ2SUJ2）SiSi3 3N N4 4球球軸承的特長軸承的特長耐熱性耐熱性（）800800180180維持高負荷能力維持高負荷能力密度（密度（g/cmg/cm3 3）3.23.27.87.8控制溫升控制溫升線膨脹系數(shù)線膨脹系數(shù)（1 1/）3.23.21010-6-612.512.51010-6-6尺寸變化小尺寸變化小維氏硬度維氏硬度( (HvHv) )1300130020002000700700800800高鋼性高鋼性縱彈性系數(shù)縱彈性系數(shù)( (GPaGPa) )314314208208泊松比泊松比0.290.290.300.30材料的結(jié)合狀態(tài)材料的結(jié)合狀態(tài)共有結(jié)合共有結(jié)合金屬結(jié)合金屬結(jié)合耐燒傷性耐燒傷性5-5.5-5.陶瓷陶瓷( (氮化硅氮化硅) )的特性