Planetárna prevodovka s pohonom Yaw pre veternú turbínu

Vlastnosti produktu

Vysoko integrovaná a spoľahlivá konštrukcia planétovej prevodovky systému vychýlenia je kľúčom k zabezpečeniu presného nastavenia vetra a dlhodobej stabilnej prevádzky veterných turbín, ktoré sú hlavným komponentom veterných turbín. Tento typ prevodovky využíva viacstupňové usporiadanie planétového súkolesia. Prostredníctvom presného záberu vnútorného ozubeného kolesa, centrálneho kolesa a planétového kolesa sa vysokorýchlostný a nízky krútiaci moment otáčavého motora premení na výstup s nízkou rýchlosťou a vysokým krútiacim momentom. Typický redukčný pomer môže dosiahnuť viac ako 500:1. Napríklad vo veternej turbíne s výkonom 3 MW môže jej výstupný krútiaci moment stabilne dosiahnuť 120 000 Nm, čo stačí na pohon gondoly s priemerom 80 metrov na dokončenie neobmedzenej rotácie ±360° pri silnom vetre. Táto konštrukcia nielenže výrazne zmenšuje veľkosť prevodovky, ale tiež znižuje povrchové zaťaženie jedného zuba o 40 % prostredníctvom štruktúry zdieľania zaťaženia ozubeného kolesa s viacerými planétami, čím sa výrazne predlžuje životnosť ozubeného kolesa.

Pokiaľ ide o extrémnu prispôsobivosť k životnému prostrediu, planétová prevodovka systému vychýlenia vykazuje vynikajúcu odolnosť proti únave a korózii. Jeho plášť je vyrobený z tvárnej liatiny QT400-18AL. Po špeciálnom tepelnom spracovaní dosahuje jeho pevnosť v ťahu 600 MPa. S úrovňou ochrany IP67 a trojitou tesniacou štruktúrou vydrží soľný sprej, prach a extrémny teplotný rozdiel od -40 ℃ do 60 ℃. Namerané údaje veternej farmy na mori ukazujú, že po 5 rokoch nepretržitej prevádzky si čistota vnútorného mazacieho oleja prevodovky jednotky používajúcej tento typ prevodovky stále zachováva štandard NAS 8, ktorý je ďaleko nad priemerom v odvetví. Jeho hlavná prevodovka využíva proces nauhličovania a kalenia s povrchovou tvrdosťou HRC58-62. S upraveným dizajnom profilu zubov je hladina hluku pri dynamickom zaťažení nižšia ako 65 dB(A), čo je oveľa menej ako 80 dB(A) u tradičných prevodoviek.

Inteligentné monitorovanie a údržba je ďalším významným technologickým prelomom moderných planétových prevodoviek so systémom vychýlenia. Vstavaný snímač vibrácií a teplotný snímač môžu monitorovať stav záberu ozubených kolies a teplotu ložísk v reálnom čase. Po spracovaní údajov modulom edge computingu môžu byť potenciálne poruchy varované 72 hodín vopred. Napríklad istý model zistil abnormálnu frekvenciu vibrácií planétového rámu a včas vymenil opotrebované ihlové ložisko, čím sa vyhlo zošrotovaniu prevodovky v hodnote 2 milióny juanov. Jeho modulárny dizajn navyše podporuje rýchlu demontáž a montáž a čas údržby je skrátený o 60 % v porovnaní s tradičnou konštrukciou. S domazateľnými ložiskami a bezúdržbovými tesneniami sa náklady na údržbu počas celého životného cyklu znížia o viac ako 35 %.

Z hľadiska optimalizácie energetickej účinnosti dosahuje planétová prevodovka systému vychýlenia dokonalú rovnováhu medzi stratou výkonu a účinnosťou odvádzania tepla prostredníctvom systému mazania optimalizovaného simuláciou mechaniky tekutín. Jeho konštrukcia olejového okruhu využíva kombinovaný režim núteného obehu a mazania rozstrekovaním, čo znižuje stratu miešania oleja na menej ako 1,5 % vstupného výkonu a zároveň zabezpečuje úplné mazanie ozubených kolies. Porovnávací test ukazuje, že prevodovka využívajúca tento mazací systém môže ušetriť 12 000 kWh elektrickej energie ročne v porovnaní s tradičnou prevodovkou za podmienky 2 000 hodín výroby elektrickej energie ročne. Ako sa veterné turbíny vyvíjajú smerom k rozsiahlemu a inteligentnému vývoju, tento typ prevodovky ďalej zlepšuje rýchlosť odozvy a presnosť polohovania systému vybočenia prostredníctvom integrácie elektrohydraulického hybridného pohonu a technológie adaptívneho tlmenia, čím poskytuje základnú podporu pre znižovanie nákladov a zvyšovanie účinnosti v odvetví veternej energie.

Výkonnostné parametre

Princíp produktu

Logika prevodu planétovej prevodovky systému vychýlenia je založená na presnej mechanickej štruktúre systému planétových prevodov. Medzi jeho hlavné komponenty patrí centrálne koleso, planétové koleso, vnútorné ozubené koleso a planétový nosič. Po naštartovaní hnacieho motora poháňa centrálne koleso ako vstupný koniec viacero planétových kolies, aby sa odvaľovali po vnútornom ozubenom kolese. Planétové kolesá sa otáčajú okolo centrálneho kolesa pri otáčaní a nakoniec prenášajú energiu na rotačný hriadeľ gondoly cez planétový nosič. Tento dizajn rozptyľuje záťaž prostredníctvom spolupráce viacerých prevodových stupňov. Napríklad v pobrežnej veternej turbíne s výkonom 3 MW sa krútiaci moment prenášaný jedným planétovým prevodom reguluje na približne 18 000 Nm, čím sa zabráni poškodeniu povrchu zubov spôsobenému lokálnou koncentráciou napätia v tradičných jednostupňových prevodoch. Jeho redukčný pomer sa dosahuje úpravou počtu planétových prevodov (zvyčajne 3-4) a prevodového pomeru. Napríklad, určitý model používa štruktúru 3 planétových ozubených kolies so 120-zubovým vnútorným vencom a 20-zubovým centrálnym kolesom na dosiahnutie medzistupňového redukčného pomeru 6:1. Konečný celkový redukčný pomer môže dosiahnuť 540:1, berúc do úvahy rovnováhu rýchlosti otáčania a výkonu krútiaceho momentu.

Dynamická stabilita prevodovky pochádza z jej mechanického vyrovnávacieho mechanizmu. Keď je gondola vystavená sile vetra a spôsobuje kolísanie otočného momentu, systém planétových prevodov automaticky nastaví vôľu záberu ozubených kolies prostredníctvom konštrukcie plávajúceho planétového nosiča, aby sa zabezpečilo, že sú v kontakte najmenej tri zuby súčasne. Namerané údaje veternej farmy na mori ukazujú, že za podmienky okamžitého kolísania vybočujúceho momentu ±12% je chyba prevodu prevodovky vždy kontrolovaná v rozmedzí 0,08°, čo je výrazne menej ako chyba 0,3° tradičnej prevodovky s paralelným hriadeľom. Táto stabilita je spôsobená elastickou nosnou štruktúrou planétového nosiča, ktorá využíva kombináciu vysoko tlmiacej gumy a kovových tesnení na absorbovanie vysokofrekvenčných vibrácií a zabránenie mikrotrhlín v prevodoch v dôsledku tuhého nárazu. Okrem toho bol profil zubov vnútorného ozubeného krúžku topologicky optimalizovaný a upravený tak, aby sa o 35% znížila sila záberu. Po troch rokoch nepretržitej prevádzky zostáva povrch zubov ozubeného kolesa určitého modelu stále bez zjavných jamiek.

Zladená konštrukcia systému mazania a odvodu tepla je kľúčom k dlhodobej spoľahlivej prevádzke prevodovky. Jeho mazací systém využíva duálny režim „tlaková cirkulácia + mazanie rozstrekovaním“: keď sa ozubené koleso otáča, mazací olej sa vrhá do olejového kanála skrine a súčasne olejové čerpadlo núti prívod oleja do kľúčových častí, ako je napríklad ložisko planétového prevodu, prietokom 8 l/min. Test prostredia pri nízkej teplote ukazuje, že pri pracovných podmienkach -25 ℃ môže systém stále udržiavať viskozitu oleja v rozsahu ISO VG 320, aby sa zabránilo lepeniu ozubených kolies v dôsledku nedostatočného mazania. Dizajn odvodu tepla je dosiahnutý kombináciou špirálového olejového kanála s chladičom. Olej prenáša teplo do krytu počas procesu prúdenia a potom ho rozptýli prirodzenou konvekciou alebo voliteľným vzduchovým chladiacim zariadením. Údaje ukazujú, že počas nepretržitej prevádzky natáčania sa môže teplota oleja v prevodovke regulovať pod 60 ℃, čo je asi o 12 ℃ menej ako pri tradičnej štruktúre, čím sa účinne oneskoruje rýchlosť starnutia mazacieho oleja.

Ako sa technológia veternej energie vyvíja smerom k inteligencii, moderné planétové prevodovky so systémom vychýlenia integrujú adaptívne riadiace stratégie. Integráciou snímačov krútiaceho momentu a vysoko presných snímačov môže prevodovka monitorovať vstupný/výstupný krútiaci moment, rýchlosť a polohu kabíny v reálnom čase a dynamicky upravovať parametre prevodovky na základe údajov o rýchlosti a smere vetra. Napríklad pri nárazových podmienkach sa systém môže aktívne prepnúť do režimu nízkeho pomeru redukcie, aby sa skrátil čas odozvy vybočenia na menej ako 3 sekundy; pri stálom vetre sa prepne do režimu vysokého redukčného pomeru, aby sa znížila spotreba energie motora. Po použití tejto technológie na 10MW offshore modeli sa spotreba energie systému vychýlenia znížila o 15% a presnosť polohovania gondoly sa zlepšila na ±0,12°, čo poskytuje hardvérovú záruku presného zarovnania lopatiek s vetrom. Táto kombinácia mechanickej štruktúry a inteligentného algoritmu poháňa modernizáciu planétových prevodoviek z tradičných prevodových komponentov na „inteligentné spoje“ systémov veternej energie.

Ohlasy zákazníkov

Som Hans Müller z Nemecka. Ako technický manažér obstarávania EnerWind Energy Group používam planétovú prevodovku Raydafon Yaw Drive pre veternú turbínu už viac ako rok. Jeho vynikajúci výkon a spoľahlivosť sú pôsobivé. V prostredí s vysokou soľnou hmlou a silným vetrom na veternej farme v Severnom mori beží prevodovka 18 mesiacov bez akejkoľvek poruchy. Utesnený a antikorózny dizajn znížil náklady na údržbu o 40 %. Rýchlosť odozvy zatáčania v podmienkach tajfúnu je o 25 % rýchlejšia ako u konkurenčných produktov a presnosť polohovania gondoly je ±0,15°, čo pomáha zvýšiť výrobu energie jednotky o 8 %. Ešte vzácnejšie je, že inžiniersky tím vašej spoločnosti poskytol efektívnu podporu počas celého procesu a vzdialené ladenie vyriešilo problém s párovaním do 3 hodín, čím sa úplne odstránili technické problémy zahraničných projektov. Raydafon sa stal hlavným dodávateľom našich projektov veternej energie na mori a tešíme sa na prehĺbenie spolupráce na väčších megawattových modeloch v budúcnosti!

Som Lucas Thompson z GreenPower Renewables v Spojených štátoch. Minulý rok sme kúpili planétovú prevodovku Raydafon Yaw Drive pre veternú turbínu na modernizáciu 3MW jednotky púštnej veternej farmy v Kalifornii. Prevádzkové výsledky zatiaľ ďaleko prekročili očakávania – výrobok nielenže odoláva extrémnemu prostrediu 60°C teplotného rozdielu medzi dňom a nocou, ale tiež znižuje hlučnosť prevodovky o 30% v porovnaní so starým zariadením a presnosť polohovania vybočenia je stabilná v rozmedzí ±0,1°, čo priamo zvyšuje efektivitu výroby energie jednotky o 7%; ešte prekvapivejšie je, že popredajný tím vašej spoločnosti proaktívne poskytuje štvrťročné kontrolné služby, vopred zisťuje a vymieňa opotrebované filtre mazacieho oleja a vyhýba sa potenciálnym poruchám. Od výkonu produktu po odozvu služby, Raydafon úplne zmenil môj stereotyp Made in China. Uprednostním vašu spoločnosť pre všetky budúce projekty veternej energie na pevnine a na mori!

Som Ethan Carter z WindHorizon Energy vo Veľkej Británii. Kúpili sme planétovú prevodovku Raydafon's Yaw Drive pre veternú turbínu pre škótsky projekt veternej energie na mori. Po pol roku používania sme boli úplne ohromení silou produktu. V prostredí s priemernou rýchlosťou vetra 12 m/s a silnou koróziou posypovou soľou mala prevodovka nielen nulovú netesnosť a nulovú abnormálnu hlučnosť, ale mala aj rýchlosť odozvy vybočenia o 20 % vyššiu ako pôvodné riešenie, čo priamo zvýšilo účinnosť vetra jednotky o 9 %. Zriedkavejšie je, že technický tím vašej spoločnosti sledoval celý proces a poskytoval prispôsobenú podporu od inštalácie a uvedenia do prevádzky až po monitorovanie údajov a dokonca proaktívne optimalizoval parametre mazacieho systému, čím sa predĺžila odhadovaná životnosť zariadenia o 15 %. Od kvality po služby, Raydafon úplne prevrátil moje vnímanie nových dodávateľov. V budúcnosti si všetky projekty veternej energie na mori najprv vyberú vašu spoločnosť!