www.engineering-norge.com
04
'10
Written on Modified on
NKE
Modulære lagersystemer for planetgirbokser i vindturbiner
De fleste turbiner bruker girbokser til å omdanne den relativt lave farten til hovedakselen til høyere fart som kreves i strømproduksjon. Turbindesignere har to store utfordringer når disse girboksene skal defineres. Den første er at kreftene en vindturbingirboks må overføre stadig øker, mens girboksen selv må forbli kompakt. Den andre er at disse girboksene er krevende og kostbare å designe, produsere og vedlikeholde.
Kompakte girbokser
Det er vanlig å bruke enkle eller to-trinns planetgirbokser. De anvendte lagrene for denne applikasjonen er blant dem som får høyest belastning.
I moderne girbokser brukes det en integrert planetarisk lagersammensetning der sylindriske rullelagre uten ytterring festes i planetgirene slik at girboringen danner det ytre sporet. Dette bidrar til å spare plass i girboksene, men krever en meget presis toleransedefinisjon. Med tre eller fire lager på rad blir oppgaven enda mer krevende.
Et modulsystem for enklere girboksdesign
NKE har utviklet en modulløsning for vindturbingirbokser basert på de enradete sylindriske rullelagrene i RN-serien, som er ute ytterring. Disse lagrene er utstyrt med en messingkapsling i èn del, som ledes av den indre ringen (MPB).
Disse enradete lagrene kan monteres i sett med to, tre eller fire lagre (se fig.) for å tilpasses individuelle belastnings- og designparametre i den enkelte girboks.
Dermed blir det enklere å designe girboksen. I stedet for å bruke ulike lagre for ulike planetariske nivå og ulike girbokser, kan produsenten kombinere èn lagertype på forskjellige måter.
For lagrene i denne applikasjonen gir det nye konseptet fordelene av standardisering, samt mindre forskjeller på deler og forenklet logistikk. NKE leverer tilpassede lagersett som er klare for installering. Den nøye beregnede høyden på hvert enkelt lager og deres presise tilpassing sikrer jevn fordeling av radiale belastninger. Hvert lagersett inneholder de komponentene som kreves for å sikre lagrene aksialt i planetgirene – som å holde ringer og løse rib-ringer. Ved behov kan bredden til hvert lagersett tilpasses driftsforholdene og den tilgjengelige plassen med spacer-ringer festet mellom de enkelte lagrene.
Dersom de brukes konsekvent i hele girbokssammensetningen, gir modulkonseptet brukeren flere fordeler: Designet til de planetariske lagrene forenkles. Lagerdesignet kan standardiseres for første og andre girnivå og for flere girboksstørrelser. Antall lagervarianter som kreves reduseres og det modulære designet forenkler tilpassingen mellom lagersettkarakteristikkene og kravene til hvert girnivå.
Vedlikeholdet reduseres. Messingkapslingen leder rulleelementet på en utmerket måte selv ved rask akselerering, og smørerillene som kommer som standard, forbedrer smøringen av planetgirlagrene. Kapslingen har også standard inspeksjonsriller for endoskopisk kontroll av de indre sporene. Slik reduseres behovet for ekstradeler.
Systemet er allerede i bruk i 1,5 MW, 2 MW og 2,5 MW vindturbingirboksene fra en velkjent tysk girboksprodusent. NKE har levert disse modulære lagersystemene med borediametre på 160mm, 190mm og 200mm. Borediameter 220mm er på prosjektstadiet. Avhengig av kundekrav og tilgjengelig plass brukes sylindriske rullelagre i seriene 3, 22 og 23 som grunnprodukt, spesielt når eksisterende lagerløsninger skal skiftes ut.
NKE ingeniørtjenester i Østerrike definerer avstandene i lagersystemet i samarbeid med kundene, siden dette er bestemt av borediameter og toleransene til planethjulet.
Hvert lagersett er pakket som en enhet og merket for å unngå utilsiktet bytte av deler innen hvert sett. Alle settene har gjennomgått en streng kvalitetskontroll av sine funksjonskarakteristikker før de
sendes fra NKEs fabrikk i Steyr.
Foruten rullelager for vindturbingirbokser, utvikler og produserer den østerrikske lagerspesialisten standard- og spesiallagre for alle industrielle applikasjoner og tilbyr produktutvikling, applikasjonsengineering samt tjenester innen teknikk, konsultasjon, dokumentasjon og opplæring. NKEs produkter distribueres via 15 internasjonale kontorer og flere enn 240 utsalgssteder i 60 land.
Forfattere:
Daniel Thalman, teamleder i applikasjonengineering i NKE AUSTRIA GmbH, er ansvarlig for førsteklasses teknisk support til kunder.
Designteamleder Faruk Duskunovic er, sammen med designteamet hos NKE, ansvarlig for å lage tegningene av spesielle produktegenskaper og av nye designideer for standard- og spesiallagre.
Bilde 1: Firedobbelt planetlagersett fra NKE.
Bilde 2: Skjematisk fremstilling av en to-trinns planetgirboks med sylindrisk tannhjul (Kilde: Romax/NKE).
Det er vanlig å bruke enkle eller to-trinns planetgirbokser. De anvendte lagrene for denne applikasjonen er blant dem som får høyest belastning.
I moderne girbokser brukes det en integrert planetarisk lagersammensetning der sylindriske rullelagre uten ytterring festes i planetgirene slik at girboringen danner det ytre sporet. Dette bidrar til å spare plass i girboksene, men krever en meget presis toleransedefinisjon. Med tre eller fire lager på rad blir oppgaven enda mer krevende.
Et modulsystem for enklere girboksdesign
NKE har utviklet en modulløsning for vindturbingirbokser basert på de enradete sylindriske rullelagrene i RN-serien, som er ute ytterring. Disse lagrene er utstyrt med en messingkapsling i èn del, som ledes av den indre ringen (MPB).
Disse enradete lagrene kan monteres i sett med to, tre eller fire lagre (se fig.) for å tilpasses individuelle belastnings- og designparametre i den enkelte girboks.
Dermed blir det enklere å designe girboksen. I stedet for å bruke ulike lagre for ulike planetariske nivå og ulike girbokser, kan produsenten kombinere èn lagertype på forskjellige måter.
For lagrene i denne applikasjonen gir det nye konseptet fordelene av standardisering, samt mindre forskjeller på deler og forenklet logistikk. NKE leverer tilpassede lagersett som er klare for installering. Den nøye beregnede høyden på hvert enkelt lager og deres presise tilpassing sikrer jevn fordeling av radiale belastninger. Hvert lagersett inneholder de komponentene som kreves for å sikre lagrene aksialt i planetgirene – som å holde ringer og løse rib-ringer. Ved behov kan bredden til hvert lagersett tilpasses driftsforholdene og den tilgjengelige plassen med spacer-ringer festet mellom de enkelte lagrene.
Dersom de brukes konsekvent i hele girbokssammensetningen, gir modulkonseptet brukeren flere fordeler: Designet til de planetariske lagrene forenkles. Lagerdesignet kan standardiseres for første og andre girnivå og for flere girboksstørrelser. Antall lagervarianter som kreves reduseres og det modulære designet forenkler tilpassingen mellom lagersettkarakteristikkene og kravene til hvert girnivå.
Vedlikeholdet reduseres. Messingkapslingen leder rulleelementet på en utmerket måte selv ved rask akselerering, og smørerillene som kommer som standard, forbedrer smøringen av planetgirlagrene. Kapslingen har også standard inspeksjonsriller for endoskopisk kontroll av de indre sporene. Slik reduseres behovet for ekstradeler.
Systemet er allerede i bruk i 1,5 MW, 2 MW og 2,5 MW vindturbingirboksene fra en velkjent tysk girboksprodusent. NKE har levert disse modulære lagersystemene med borediametre på 160mm, 190mm og 200mm. Borediameter 220mm er på prosjektstadiet. Avhengig av kundekrav og tilgjengelig plass brukes sylindriske rullelagre i seriene 3, 22 og 23 som grunnprodukt, spesielt når eksisterende lagerløsninger skal skiftes ut.
NKE ingeniørtjenester i Østerrike definerer avstandene i lagersystemet i samarbeid med kundene, siden dette er bestemt av borediameter og toleransene til planethjulet.
Hvert lagersett er pakket som en enhet og merket for å unngå utilsiktet bytte av deler innen hvert sett. Alle settene har gjennomgått en streng kvalitetskontroll av sine funksjonskarakteristikker før de
sendes fra NKEs fabrikk i Steyr.
Foruten rullelager for vindturbingirbokser, utvikler og produserer den østerrikske lagerspesialisten standard- og spesiallagre for alle industrielle applikasjoner og tilbyr produktutvikling, applikasjonsengineering samt tjenester innen teknikk, konsultasjon, dokumentasjon og opplæring. NKEs produkter distribueres via 15 internasjonale kontorer og flere enn 240 utsalgssteder i 60 land.
Forfattere:
Daniel Thalman, teamleder i applikasjonengineering i NKE AUSTRIA GmbH, er ansvarlig for førsteklasses teknisk support til kunder.
Designteamleder Faruk Duskunovic er, sammen med designteamet hos NKE, ansvarlig for å lage tegningene av spesielle produktegenskaper og av nye designideer for standard- og spesiallagre.
Bilde 1: Firedobbelt planetlagersett fra NKE.
Bilde 2: Skjematisk fremstilling av en to-trinns planetgirboks med sylindrisk tannhjul (Kilde: Romax/NKE).
