Yaw Drive Planetary κιβώτιο ταχυτήτων για ανεμογεννήτρια

Χαρακτηριστικά προϊόντος

Ως το βασικό στοιχείο μετάδοσης των ανεμογεννητριών, ο εξαιρετικά ενσωματωμένος και αξιόπιστος σχεδιασμός του πλανητικού κιβωτίου ταχυτήτων του συστήματος yaw είναι το κλειδί για τη διασφάλιση της ακριβούς ευθυγράμμισης του ανέμου και της μακροπρόθεσμης σταθερής λειτουργίας των ανεμογεννητριών. Αυτός ο τύπος κιβωτίου ταχυτήτων υιοθετεί μια διάταξη πλανητικού γραναζιού πολλαπλών σταδίων. Μέσω του ακριβούς πλέγματος του εσωτερικού δακτυλιοειδούς γραναζιού, του ηλιακού και του πλανητικού γραναζιού, η είσοδος υψηλής ταχύτητας και χαμηλής ροπής του κινητήρα εκτροπής μετατρέπεται σε έξοδο χαμηλής ταχύτητας και υψηλής ροπής. Η τυπική αναλογία μείωσης μπορεί να φτάσει περισσότερο από 500:1. Για παράδειγμα, σε μια ανεμογεννήτρια 3 MW, η ροπή εξόδου της μπορεί να φτάσει σταθερά τα 120.000 Nm, η οποία είναι αρκετή για να οδηγήσει την ατράκτου με διάμετρο 80 μέτρων για να ολοκληρώσει απεριόριστη περιστροφή ±360° υπό συνθήκες ισχυρού ανέμου. Αυτός ο σχεδιασμός όχι μόνο μειώνει σημαντικά το μέγεθος του κιβωτίου ταχυτήτων, αλλά μειώνει επίσης το φορτίο της επιφάνειας ενός δοντιού κατά 40% μέσω της δομής πολλαπλών πλανητών ταχυτήτων, παρατείνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής του κιβωτίου ταχυτήτων.

Όσον αφορά την εξαιρετική περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα, το πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων του συστήματος εκτροπής παρουσιάζει εξαιρετική αντοχή στην κόπωση και αντοχή στη διάβρωση. Το κέλυφός του είναι κατασκευασμένο από όλκιμο σίδηρο QT400-18AL. Μετά από ειδική θερμική επεξεργασία, η αντοχή του σε εφελκυσμό φτάνει τα 600MPa. Με επίπεδο προστασίας IP67 και δομή τριπλής στεγανοποίησης, μπορεί να αντέξει ψεκασμό αλατιού, σκόνη και ακραία διαφορά θερμοκρασίας από -40℃ έως 60℃. Τα δεδομένα μέτρησης ενός υπεράκτιου αιολικού πάρκου δείχνουν ότι μετά από 5 χρόνια συνεχούς λειτουργίας, η καθαριότητα του εσωτερικού λιπαντικού του κιβωτίου ταχυτήτων της μονάδας που χρησιμοποιεί αυτό τον τύπο κιβωτίου ταχυτήτων εξακολουθεί να διατηρεί το πρότυπο NAS 8, το οποίο είναι πολύ υψηλότερο από τον μέσο όρο της βιομηχανίας. Το σετ εργαλείων πυρήνα υιοθετεί τη διαδικασία ενανθράκωσης και σβέσης, με επιφανειακή σκληρότητα HRC58-62. Με τον τροποποιημένο σχεδιασμό προφίλ δοντιού, το επίπεδο θορύβου υπό δυναμικό φορτίο είναι μικρότερο από 65dB(A), το οποίο είναι πολύ χαμηλότερο από τα 80dB(A) των παραδοσιακών κιβωτίων ταχυτήτων.

Η έξυπνη παρακολούθηση και συντήρηση είναι μια άλλη σημαντική τεχνολογική ανακάλυψη των σύγχρονων πλανητικών κιβωτίων ταχυτήτων του συστήματος yaw. Ο ενσωματωμένος αισθητήρας κραδασμών και ο αισθητήρας θερμοκρασίας μπορούν να παρακολουθούν την κατάσταση πλέγματος του γραναζιού και τη θερμοκρασία του ρουλεμάν σε πραγματικό χρόνο. Μετά την επεξεργασία των δεδομένων από τη μονάδα υπολογιστών άκρων, τα πιθανά σφάλματα μπορούν να προειδοποιηθούν 72 ώρες νωρίτερα. Για παράδειγμα, ένα συγκεκριμένο μοντέλο εντόπισε μη φυσιολογική συχνότητα κραδασμών του πλανητικού πλαισίου και αντικατέστησε εγκαίρως το φθαρμένο ρουλεμάν της βελόνας, αποφεύγοντας τη διάλυση του κιβωτίου ταχυτήτων αξίας 2 εκατομμυρίων γιουάν. Επιπλέον, ο αρθρωτός σχεδιασμός του υποστηρίζει γρήγορη αποσυναρμολόγηση και συναρμολόγηση και ο χρόνος συντήρησης μειώνεται κατά 60% σε σύγκριση με την παραδοσιακή δομή. Με τα επαναλιπαινόμενα ρουλεμάν και τις στεγανοποιήσεις χωρίς συντήρηση, το κόστος συντήρησης ολόκληρου του κύκλου ζωής μειώνεται περισσότερο από 35%.

Από τη σκοπιά της βελτιστοποίησης ενεργειακής απόδοσης, το πλανητικό κιβώτιο ταχυτήτων του συστήματος εκτροπής επιτυγχάνει τέλεια ισορροπία μεταξύ απώλειας ισχύος και απόδοσης απαγωγής θερμότητας μέσω του συστήματος λίπανσης που βελτιστοποιείται με προσομοίωση μηχανικής ρευστών. Ο σχεδιασμός του κυκλώματος λαδιού υιοθετεί έναν σύνθετο τρόπο εξαναγκασμένης κυκλοφορίας και λίπανσης με πιτσίλισμα, που μειώνει την απώλεια ανάδευσης λαδιού σε λιγότερο από 1,5% της ισχύος εισόδου, ενώ παράλληλα εξασφαλίζει πλήρη λίπανση των γραναζιών. Μια συγκριτική δοκιμή δείχνει ότι το κιβώτιο ταχυτήτων που χρησιμοποιεί αυτό το σύστημα λίπανσης μπορεί να εξοικονομήσει 12.000 kWh ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως σε σύγκριση με το παραδοσιακό κιβώτιο ταχυτήτων υπό την προϋπόθεση των 2000 ωρών ετήσιας παραγωγής ενέργειας. Καθώς οι ανεμογεννήτριες εξελίσσονται προς μεγάλης κλίμακας και έξυπνη ανάπτυξη, αυτός ο τύπος κιβωτίου ταχυτήτων βελτιώνει περαιτέρω την ταχύτητα απόκρισης και την ακρίβεια τοποθέτησης του συστήματος εκτροπής μέσω της ενσωμάτωσης της ηλεκτρικής-υδραυλικής υβριδικής μετάδοσης κίνησης και της τεχνολογίας προσαρμοστικής απόσβεσης, παρέχοντας βασική υποστήριξη για μείωση κόστους και βελτίωση της απόδοσης στη βιομηχανία αιολικής ενέργειας.

Παράμετροι Απόδοσης

Αρχή προϊόντος

Η λογική μετάδοσης του πλανητικού κιβωτίου ταχυτήτων του συστήματος εκτροπής βασίζεται στην ακριβή μηχανική δομή του πλανητικού συστήματος γραναζιών. Τα βασικά εξαρτήματά του περιλαμβάνουν το ηλιακό γρανάζι, το πλανητικό γρανάζι, τον εσωτερικό δακτύλιο και τον φορέα πλανητών. Μετά την εκκίνηση του κινητήρα μετάδοσης κίνησης, το γρανάζι του ήλιου, ως το άκρο εισόδου ισχύος, οδηγεί πολλαπλά πλανητικά γρανάζια για να κυλήσουν κατά μήκος του εσωτερικού δακτυλίου γραναζιού. Τα πλανητικά γρανάζια περιστρέφονται γύρω από το γρανάζι του ήλιου ενώ περιστρέφονται και τελικά μεταδίδουν την ισχύ στον άξονα περιστροφής της ατράκτου μέσω του φορέα του πλανήτη. Αυτός ο σχεδιασμός διασκορπίζει το φορτίο μέσω της συλλογικής λειτουργίας πολλαπλών γραναζιών. Για παράδειγμα, σε μια χερσαία ανεμογεννήτρια 3 MW, η ροπή που μεταφέρεται από ένα μόνο πλανητικό γρανάζι ελέγχεται στα 18.000 Nm περίπου, αποφεύγοντας τη ζημιά στην επιφάνεια των δοντιών που προκαλείται από τοπική συγκέντρωση τάσης στα παραδοσιακά γρανάζια ενός σταδίου. Ο λόγος μείωσης του επιτυγχάνεται με τη ρύθμιση του αριθμού των πλανητικών γραναζιών (συνήθως 3-4) και της σχέσης μετάδοσης. Για παράδειγμα, ένα συγκεκριμένο μοντέλο χρησιμοποιεί μια δομή 3 πλανητικών γραναζιών με εσωτερικό δακτύλιο 120 δοντιών και ηλιακό γρανάζι 20 δοντιών για να επιτύχει αναλογία μείωσης μεταξύ των σταδίων 6:1. Η τελική αναλογία συνολικής μείωσης μπορεί να φτάσει το 540:1, λαμβάνοντας υπόψη την ισορροπία της ταχύτητας εκτροπής και της απόδοσης ροπής.

Η δυναμική σταθερότητα του κιβωτίου ταχυτήτων προέρχεται από τον μηχανικό μηχανισμό αντιστάθμισης. Όταν η ατράκτης υπόκειται σε δύναμη ανέμου και παράγει διακυμάνσεις της ροπής εκτροπής, το σύστημα πλανητικού γραναζιού προσαρμόζει αυτόματα το διάκενο πλέγματος του γραναζιού μέσω του πλανητικού σχεδίου πλανητικού φορέα για να διασφαλίσει ότι τουλάχιστον τρία δόντια βρίσκονται σε επαφή ταυτόχρονα. Τα δεδομένα μέτρησης ενός υπεράκτιου αιολικού πάρκου δείχνουν ότι υπό συνθήκες στιγμιαίας διακύμανσης της ροπής εκτροπής ±12%, το σφάλμα μετάδοσης του κιβωτίου ταχυτήτων ελέγχεται πάντα εντός 0,08°, το οποίο είναι σημαντικά χαμηλότερο από το σφάλμα 0,3° του παραδοσιακού κιβωτίου ταχυτήτων παράλληλου άξονα. Αυτή η σταθερότητα οφείλεται στην ελαστική δομή στήριξης του πλανητικού φορέα, ο οποίος χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό ελαστικών και μεταλλικών παρεμβυσμάτων υψηλής απόσβεσης για την απορρόφηση των κραδασμών υψηλής συχνότητας και την πρόληψη μικρορωγμών στα γρανάζια λόγω άκαμπτης κρούσης. Επιπλέον, το προφίλ των δοντιών του εσωτερικού δακτυλίου γραναζιού έχει βελτιστοποιηθεί και τροποποιηθεί τοπολογικά για να μειωθεί η δύναμη κρούσης πλέγματος κατά 35%. Μετά από τρία χρόνια συνεχούς λειτουργίας, η επιφάνεια του δοντιού του γραναζιού ενός συγκεκριμένου μοντέλου εξακολουθεί να είναι απαλλαγμένη από εμφανείς οπές.

Ο συντονισμένος σχεδιασμός του συστήματος λίπανσης και απαγωγής θερμότητας είναι το κλειδί για τη μακροπρόθεσμη αξιόπιστη λειτουργία του κιβωτίου ταχυτήτων. Το σύστημα λίπανσής του υιοθετεί τη διπλή λειτουργία "κυκλοφορία πίεσης + λίπανση με πιτσίλισμα": όταν το γρανάζι περιστρέφεται, το λιπαντικό ρίχνεται στο κανάλι λαδιού του περιβλήματος και ταυτόχρονα, η αντλία λαδιού αναγκάζει την παροχή λαδιού σε βασικά μέρη όπως το πλανητικό ρουλεμάν με ταχύτητα ροής 8L/min. Μια δοκιμή περιβάλλοντος χαμηλής θερμοκρασίας δείχνει ότι κάτω από συνθήκες εργασίας -25℃, το σύστημα μπορεί να διατηρήσει το ιξώδες λαδιού εντός του εύρους ISO VG 320 για να αποτρέψει την κόλληση των γραναζιών λόγω ανεπαρκούς λίπανσης. Ο σχεδιασμός απαγωγής θερμότητας επιτυγχάνεται με το συνδυασμό του σπειροειδούς καναλιού λαδιού με την ψύκτρα. Το λάδι μεταφέρει τη θερμότητα στο περίβλημα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ροής και στη συνέχεια τη διαχέει μέσω φυσικής μεταφοράς ή μιας προαιρετικής συσκευής ψύξης αέρα. Τα δεδομένα δείχνουν ότι κατά τη συνεχή λειτουργία εκτροπής, η θερμοκρασία λαδιού του κιβωτίου ταχυτήτων μπορεί να ελεγχθεί κάτω από 60℃, η οποία είναι περίπου 12℃ χαμηλότερη από την παραδοσιακή δομή, καθυστερώντας αποτελεσματικά τον ρυθμό γήρανσης του λιπαντικού λαδιού.

Καθώς η τεχνολογία αιολικής ενέργειας εξελίσσεται προς την ευφυΐα, τα σύγχρονα πλανητικά κιβώτια ταχυτήτων του συστήματος εκτροπής ενσωματώνουν στρατηγικές προσαρμοστικού ελέγχου. Ενσωματώνοντας αισθητήρες ροπής και κωδικοποιητές υψηλής ακρίβειας, το κιβώτιο ταχυτήτων μπορεί να παρακολουθεί τη ροπή εισόδου/εξόδου, την ταχύτητα και τη θέση της καμπίνας σε πραγματικό χρόνο και να προσαρμόζει δυναμικά τις παραμέτρους μετάδοσης με βάση τα δεδομένα ταχύτητας και κατεύθυνσης ανέμου. Για παράδειγμα, υπό συνθήκες θυελλώδεις, το σύστημα μπορεί ενεργά να μεταβεί σε λειτουργία χαμηλής αναλογίας μείωσης για να συντομεύσει τον χρόνο απόκρισης εκτροπής σε λιγότερο από 3 δευτερόλεπτα. ενώ υπό συνθήκες σταθερού ανέμου, μεταβαίνει σε λειτουργία υψηλής αναλογίας μείωσης για μείωση της κατανάλωσης ενέργειας του κινητήρα. Μετά την εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας σε ένα υπεράκτιο μοντέλο 10 MW, η κατανάλωση ενέργειας του συστήματος εκτροπής μειώθηκε κατά 15% και η ακρίβεια τοποθέτησης της ατράκτου βελτιώθηκε σε ±0,12°, παρέχοντας εγγύηση υλικού για την ακριβή ευθυγράμμιση των πτερυγίων με τον άνεμο. Αυτός ο συνδυασμός μηχανικής δομής και ευφυούς αλγορίθμου οδηγεί στην αναβάθμιση των πλανητικών κιβωτίων ταχυτήτων από παραδοσιακά εξαρτήματα μετάδοσης σε «έξυπνες ενώσεις» συστημάτων αιολικής ενέργειας.

Μαρτυρίες πελατών

Είμαι ο Hans Müller από τη Γερμανία. Ως υπεύθυνος τεχνικών προμηθειών του EnerWind Energy Group, χρησιμοποιώ το Yaw Drive Planetary Gearbox της Raydafon για ανεμογεννήτρια για περισσότερο από ένα χρόνο. Η εξαιρετική απόδοση και η αξιοπιστία του είναι εντυπωσιακές. Στο περιβάλλον υψηλής ομίχλης αλατιού και ισχυρού φορτίου ανέμου του αιολικού πάρκου της Βόρειας Θάλασσας, το κιβώτιο ταχυτήτων λειτουργεί εδώ και 18 μήνες χωρίς καμία βλάβη. Η σφραγισμένη και αντιδιαβρωτική σχεδίαση μείωσε το κόστος συντήρησης κατά 40%. Η ταχύτητα απόκρισης εκτροπής σε συνθήκες τυφώνα είναι 25% μεγαλύτερη από αυτή των ανταγωνιστικών προϊόντων και η ακρίβεια τοποθέτησης της ατράκτου είναι ±0,15°, γεγονός που συμβάλλει στην αύξηση της παραγωγής ισχύος της μονάδας κατά 8%. Αυτό που είναι ακόμα πιο σπάνιο είναι ότι η ομάδα μηχανικών της εταιρείας σας παρείχε αποτελεσματική υποστήριξη σε όλη τη διαδικασία και η απομακρυσμένη αποσφαλμάτωση έλυσε το πρόβλημα αντιστοίχισης εντός 3 ωρών, εξαλείφοντας πλήρως τις τεχνικές ανησυχίες των έργων στο εξωτερικό. Η Raydafon έχει γίνει ο βασικός προμηθευτής των υπεράκτιων έργων αιολικής ενέργειας μας και ανυπομονούμε να εμβαθύνουμε τη συνεργασία σε μεγαλύτερα μοντέλα μεγαβάτ στο μέλλον!

Είμαι ο Lucas Thompson από την GreenPower Renewables στις Ηνωμένες Πολιτείες. Πέρυσι, αγοράσαμε το Yaw Drive Planetary Gearbox for Wind Turbine της Raydafon για την αναβάθμιση της μονάδας 3MW του αιολικού πάρκου στην έρημο της Καλιφόρνια. Μέχρι στιγμής, τα αποτελέσματα λειτουργίας έχουν ξεπεράσει κατά πολύ τις προσδοκίες - το προϊόν όχι μόνο αντέχει στο ακραίο περιβάλλον των 60°C διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ημέρας και νύχτας, αλλά μειώνει επίσης τον θόρυβο του κιβωτίου ταχυτήτων κατά 30% σε σύγκριση με τον παλιό εξοπλισμό και η ακρίβεια τοποθέτησης εκτροπής είναι σταθερή εντός ±0,1°, γεγονός που αυξάνει άμεσα την απόδοση παραγωγής ενέργειας της μονάδας κατά 7%. Αυτό που προκαλεί ακόμη μεγαλύτερη έκπληξη είναι ότι η ομάδα μετά την πώληση της εταιρείας σας παρέχει προληπτικά υπηρεσίες τριμηνιαίας επιθεώρησης, ανακαλύπτει και αντικαθιστά τα φθαρμένα φίλτρα λιπαντικού λαδιού εκ των προτέρων και αποφεύγει πιθανές βλάβες. Από την απόδοση του προϊόντος μέχρι την ανταπόκριση των υπηρεσιών, η Raydafon άλλαξε εντελώς το στερεότυπο μου για το Made in China. Θα δώσω προτεραιότητα στην εταιρεία σας για όλα τα μελλοντικά χερσαία και υπεράκτια έργα αιολικής ενέργειας!

Είμαι ο Ethan Carter, από την WindHorizon Energy στο Ηνωμένο Βασίλειο. Αγοράσαμε το Yaw Drive Planetary Gearbox for Wind Turbine της Raydafon για το έργο υπεράκτιας αιολικής ενέργειας της Σκωτίας. Αφού το χρησιμοποιήσαμε για μισό χρόνο, εντυπωσιαστήκαμε πλήρως από τη δύναμη του προϊόντος. Σε περιβάλλον με μέση ταχύτητα ανέμου 12 m/s και έντονη διάβρωση με ψεκασμό αλατιού, το κιβώτιο ταχυτήτων όχι μόνο είχε μηδενική διαρροή και μηδενικό μη φυσιολογικό θόρυβο, αλλά είχε επίσης ταχύτητα απόκρισης εκτροπής 20% μεγαλύτερη από την αρχική λύση, γεγονός που αύξησε άμεσα την απόδοση ανέμου της μονάδας κατά 9%. Το πιο σπάνιο είναι ότι η τεχνική ομάδα της εταιρείας σας παρακολούθησε όλη τη διαδικασία, παρέχοντας εξατομικευμένη υποστήριξη από την εγκατάσταση και τη θέση σε λειτουργία έως την παρακολούθηση δεδομένων, και μάλιστα βελτιστοποίησε προληπτικά τις παραμέτρους του συστήματος λίπανσης, επεκτείνοντας την εκτιμώμενη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού κατά 15%. Από την ποιότητα στην υπηρεσία, η Raydafon έχει ανατρέψει εντελώς την αντίληψή μου για τους αναδυόμενους προμηθευτές. Στο μέλλον, όλα τα υπεράκτια έργα αιολικής ενέργειας θα επιλέξουν πρώτα την εταιρεία σας!