Cambio planetario di imbardata per turbina eolica

Caratteristiche del prodotto

Come componente di trasmissione principale delle turbine eoliche, il design altamente integrato e affidabile del cambio planetario del sistema di imbardata è la chiave per garantire l'allineamento del vento preciso e il funzionamento stabile a lungo termine delle turbine eoliche. Questo tipo di cambio adotta un layout del treno pianetario a più stadi. Attraverso il preciso meshing dell'ingranaggio ad anello interno, l'ingranaggio solare e l'ingranaggio planetario, l'ingresso ad alta velocità e a bassa torreque del motore di imbardata viene convertito in un'uscita a bassa velocità e ad alta torque. Il tipico rapporto di riduzione può raggiungere più di 500: 1. Ad esempio, in una turbina eolica da 3 MW, la sua coppia di uscita può raggiungere stabilmente 120.000 nm, il che è sufficiente per guidare la navicella con un diametro di 80 metri per completare ± 360 ° illimitato a rotazione in condizioni di vento. Questo design non solo riduce notevolmente le dimensioni del cambio, ma riduce anche il carico della superficie del singolo dente del 40% attraverso la struttura a carico a carico a più pianeti, estendendo in modo significativo la durata dell'ingranaggio.

In termini di adattabilità ambientale estrema, il cambio planetario del sistema di imbardata presenta un'eccellente resistenza alla fatica e resistenza alla corrosione. Il suo guscio è realizzato in ferro duttile qt400-18al. Dopo un trattamento termico speciale, la sua resistenza alla trazione raggiunge i 600 MPA. Con il livello di protezione IP67 e la tripla struttura di tenuta, può resistere a spruzzo salino, polvere e differenza di temperatura estrema da -40 ℃ a 60 ℃. I dati misurati di un parco eolico offshore mostrano che dopo 5 anni di funzionamento continuo, la pulizia dell'olio di lubrificazione interna del cambio dell'unità utilizzando questo tipo di cambio mantiene ancora lo standard NAS 8, che è molto più alto della media del settore. Il suo set di attrezzi centrali adotta il processo di carburizzazione e tempra, con una durezza superficiale di HRC58-62. Con il design del profilo del dente modificato, il livello di rumore sotto carico dinamico è inferiore a 65 dB (a), che è molto più basso degli 80 dB (a) dei cambi tradizionali.

Il monitoraggio e la manutenzione intelligenti sono un'altra importante svolta tecnologica dei moderni cambi planetari del sistema di imbardata. Il sensore di vibrazione integrato e il sensore di temperatura possono monitorare lo stato di meshing degli ingranaggi e la temperatura del cuscinetto in tempo reale. Dopo che i dati sono stati elaborati dal modulo di calcolo Edge, i potenziali guasti possono essere avvertiti con 72 ore di anticipo. Ad esempio, un determinato modello ha rilevato una frequenza di vibrazione anormale del telaio planetario e ha sostituito il cuscinetto di ago consumato in tempo, evitando la demolizione del cambio del valore di 2 milioni di yuan. Inoltre, il suo design modulare supporta un rapido smontaggio e assemblaggio e il tempo di manutenzione singolo viene ridotto del 60% rispetto alla struttura tradizionale. Con cuscinetti e guarnizioni esenti da manutenzione, il costo di manutenzione dell'intero ciclo di vita è ridotto di oltre il 35%.

Dal punto di vista dell'ottimizzazione dell'efficienza energetica, il cambio planetario del sistema di imbardata raggiunge un perfetto equilibrio tra perdita di potenza e efficienza di dissipazione del calore attraverso il sistema di lubrificazione ottimizzato dalla simulazione della meccanica dei fluidi. Il suo design del circuito di olio adotta una modalità composita di circolazione forzata e lubrificazione spruzzata, che riduce la perdita di agitazione dell'olio a meno dell'1,5% della potenza di ingresso garantendo al contempo la piena lubrificazione degli ingranaggi. Un test comparativo mostra che il cambio che utilizza questo sistema di lubrificazione può risparmiare 12.000 kWh di elettricità all'anno rispetto al cambio tradizionale a condizione di 2000 ore di generazione di energia annuale. Man mano che le turbine eoliche si sviluppano verso uno sviluppo su larga scala e intelligente, questo tipo di cambio sta migliorando ulteriormente la velocità di risposta e l'accuratezza del posizionamento del sistema di imbardata attraverso l'integrazione della guida ibrida idraulica elettrica e della tecnologia di smorzamento adattivo, fornendo supporto fondamentale per la riduzione dei costi e il miglioramento dell'efficienza nel settore dell'energia eolica.

Parametri delle prestazioni

Principio del prodotto

La logica di trasmissione del cambio planetario del sistema di imbardata si basa sulla struttura meccanica precisa del sistema di ingranaggi planetari. I suoi componenti di base includono l'attrezzatura solare, l'ingranaggio planetario, l'ingranaggio ad anello interno e il vettore del pianeta. Dopo l'avvio del motore di trasmissione, l'ingranaggio solare, mentre l'estremità di input di alimentazione, guida più ingranaggi planetari per rotolare lungo la marcia ad anello interna. Gli ingranaggi planetari ruotano attorno all'ingranaggio solare durante la rotazione e infine trasmettono la potenza all'albero di rotazione della navicella attraverso il vettore del pianeta. Questo design disperde il carico attraverso il funzionamento collaborativo di più ingranaggi. Ad esempio, in una turbina eolica onshore da 3 MW, la coppia trasportata da un singolo ingranaggio planetario è controllata a circa 18.000 nm, evitando il danno della superficie del dente causato dalla concentrazione di stress locale nei tradizionali ingranaggi a singolo stadio. Il suo rapporto di riduzione si ottiene regolando il numero di ingranaggi planetari (di solito 3-4) e il rapporto di marcia. Ad esempio, un determinato modello utilizza una struttura per ingranaggi a 3 piani con un ingranaggio ad anello interno da 120 denti e un ingranaggio solare a 20 denti per ottenere un rapporto di riduzione intersagono 6: 1. Il rapporto di riduzione totale finale può raggiungere 540: 1, tenendo conto del saldo della velocità di imbardata e dell'uscita della coppia.

La stabilità dinamica del cambio deriva dal suo meccanismo di compensazione meccanica. Quando la navicella è soggetta a forza eolica e produce fluttuazioni del momento di imbardata, il sistema di ingranaggi planetari regola automaticamente il nulla osta di meshing attraverso il design del vettore planetario galleggiante per garantire che almeno tre denti siano in contatto contemporaneamente. I dati misurati di un parco eolico offshore mostrano che, in condizioni di fluttuazione del momento di imbardata ± 12%di ± 12%, l'errore di trasmissione del cambio è sempre controllato entro 0,08 °, che è significativamente inferiore all'errore di 0,3 ° del tradizionale cambio dell'albero parallelo. Questa stabilità è dovuta alla struttura di supporto elastico del vettore planetario, che utilizza una combinazione di guarnizioni di gomma e metallo ad alto sumping per assorbire vibrazioni ad alta frequenza e prevenire microcrack negli ingranaggi a causa di un impatto rigido. Inoltre, il profilo del dente dell'anello di ingranaggio interno è stato topologicamente ottimizzato e modificato per ridurre la forza di impatto di meshing del 35%. Dopo tre anni di funzionamento continuo, la superficie del dente di ingranaggi di un determinato modello rimane ancora priva di ovvi avversari.

Il design coordinato del sistema di lubrificazione e dissipazione del calore è la chiave per il funzionamento affidabile a lungo termine del cambio. Il suo sistema di lubrificazione adotta la doppia modalità di "circolazione a pressione + lubrificazione splash": quando la marcia ruota, l'olio lubrificante viene gettato sul canale dell'olio di alloggiamento e allo stesso tempo, la pompa dell'olio costringe l'approvvigionamento di olio a parti chiave come la marcia pianetaria che porta a una portata di 8L/min. Un test ambientale a bassa temperatura mostra che in -25 ℃ condizioni di lavoro, il sistema può comunque mantenere la viscosità dell'olio all'interno della gamma ISO VG 320 per impedire agli ingranaggi di incollare a causa di una lubrificazione insufficiente. Il design della dissipazione del calore si ottiene combinando il canale dell'olio a spirale con il dissipatore di calore. L'olio trasferisce il calore all'alloggiamento durante il processo di flusso e quindi lo dissipa attraverso la convezione naturale o un dispositivo di raffreddamento ad aria opzionale. I dati mostrano che durante il funzionamento continuo di imbardata, la temperatura dell'olio del cambio può essere controllata al di sotto di 60 ℃, che è inferiore a 12 ℃ inferiore alla struttura tradizionale, ritardando efficacemente la velocità di invecchiamento dell'olio lubrificante.

Man mano che la tecnologia dell'energia eolica si sviluppa verso l'intelligenza, i moderni cambi planetari del sistema di imbardata stanno integrando strategie di controllo adattivo. Integrando i sensori di coppia e gli encoder ad alta precisione, il cambio può monitorare la coppia di ingresso/output, la velocità e la posizione della cabina in tempo reale e regolare dinamicamente i parametri di trasmissione in base ai dati sulla velocità del vento e sulla direzione. Ad esempio, in condizioni raffinate, il sistema può passare attivamente alla modalità di rapporto di riduzione basso per abbreviare il tempo di risposta dell'imbardatura a meno di 3 secondi; Mentre in condizioni di vento costante, passa ad elevata modalità di rapporto di riduzione per ridurre il consumo di energia motoria. Dopo aver applicato questa tecnologia a un modello offshore da 10 MW, il consumo di energia del sistema di imbardata è stato ridotto del 15%e l'accuratezza del posizionamento della navicella è stata migliorata a ± 0,12 °, fornendo garanzia hardware per l'allineamento preciso delle lame con il vento. Questa combinazione di struttura meccanica e algoritmo intelligente sta guidando l'aggiornamento dei cambi planetari dai componenti di trasmissione tradizionali a "giunti intelligenti" dei sistemi di energia eolica.

Testimoni del cliente

Sono Hans Müller dalla Germania. Come gestore di approvvigionamento tecnico di Enerwind Energy Group, ho usato il cambio planetario di Yaw Drive di Raydafon per la turbina eolica per più di un anno. Le sue eccellenti prestazioni e affidabilità sono impressionanti. Nell'alta nebbia del sale e nell'ambiente di carico del vento forte del parco per il vento del Mare del Nord, il cambio è in esecuzione per 18 mesi senza alcun fallimento. Il design sigillato e anticorrosivo ha ridotto il costo di manutenzione del 40%. La velocità di risposta dell'imbardata in condizioni di tifone è del 25% più veloce di quella dei prodotti concorrenti e l'accuratezza del posizionamento della Nacelle è di ± 0,15 °, il che aiuta ad aumentare la generazione di energia dell'unità dell'8%. Ciò che è ancora più raro è che il team di ingegneria della tua azienda ha fornito un supporto efficiente durante tutto il processo e il debug remoto ha risolto il problema di abbinamento entro 3 ore, eliminando completamente le preoccupazioni tecniche dei progetti all'estero. Raydafon è diventato il fornitore principale dei nostri progetti di energia eolica offshore e non vediamo l'ora di approfondire la cooperazione su modelli megawatt più grandi in futuro!

Sono Lucas Thompson di GreenPower Renewables negli Stati Uniti. L'anno scorso abbiamo acquistato il cambio planetario di Yaw Drive di Raydafon per la turbina eolica per l'aggiornamento dell'unità 3MW del parco eolico del deserto della California. Finora, i risultati operativi hanno le aspettative di gran lunga superate: il prodotto non solo resiste all'ambiente estremo della differenza di temperatura di 60 ° C tra giorno e notte, ma riduce anche il rumore del cambio del 30% rispetto alle vecchie apparecchiature e l'accuratezza del posizionamento di imbardata è stabile entro ± 0,1 °, che aumenta direttamente la generazione di energia dell'unità del 7%; Ciò che è ancora più sorprendente è che il team post-vendita della tua azienda fornisce in modo proattivo servizi di ispezione trimestrale, scopre e sostituisce in anticipo i filtri di olio di lubrificazione usurati ed evita potenziali guasti. Dalle prestazioni del prodotto alla risposta al servizio, Raydafon ha completamente cambiato il mio stereotipo di Made in Cina. Darò priorità alla tua azienda per tutti i futuri progetti di energia eolica Outshore e Offshore!

Sono Ethan Carter, di Windhorizon Energy nel Regno Unito. Abbiamo acquistato il cambio planetario di Yaw Drive di Raydafon per la turbina eolica per il progetto di energia eolica offshore scozzese. Dopo averlo usato per mezzo anno, siamo rimasti completamente colpiti dalla forza del prodotto. In un ambiente con una velocità media del vento di 12 m/s e una grave corrosione a spruzzo salino, il cambio non aveva solo perdite zero e rumore anormale zero, ma aveva anche una velocità di risposta di imbardata 20% più veloce della soluzione originale, che aumentava direttamente l'efficienza del vento dell'unità del 9%. La cosa più rara è che il team tecnico della tua azienda ha seguito l'intero processo, fornendo supporto personalizzato dall'installazione e in messa in servizio al monitoraggio dei dati e persino ottimizzato in modo proattivo i parametri del sistema di lubrificazione, estendendo la durata delle apparecchiature stimate del 15%. Dalla qualità al servizio, Raydafon ha completamente rovesciato la mia percezione dei fornitori emergenti. In futuro, tutti i progetti di energia eolica offshore sceglieranno prima la tua azienda!