威能极齿轮箱全球产品及项目管理总监Edwin Hidding:威能极风电齿轮箱滑动轴承技术及应用

能见App 2023年10月18日 30895

2023年10月16日-19日,2023北京国际风能大会暨展览会(CWP2023)在北京如约召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京,聚焦中国能源革命的未来。

本届大会以“构筑全球稳定供应链 共建能源转型新未来”为主题,将历时四天,包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“全球风电产业布局及供应链安全”“双碳时代下的风电技术发展前景”“国际风电市场发展动态及投资机会”“风电机组可靠性论坛”等不同主题的21个分论坛。能见App全程直播本次大会。

10月18日上午,威能极齿轮箱全球产品及项目管理总监Edwin Hidding在风电产业技术创新论坛I上发表题为《威能极风电齿轮箱滑动轴承技术及应用》的主题演讲。

以下为发言全文:

非常感谢您热情的介绍,也非常感谢能够给到大家有关于《威能极风电齿轮箱滑动轴承技术及应用》介绍。

第一台GB齿轮装机性能已经运行十年,从整个不同大量的装机中也获得很多的经验。也从更多的失败和小的故障当中,学习到很多宝贵的经验。不光是风电,在其他的行业也有很多的感受,我们也有很多经验的介绍,同时给大家看我们对风电齿轮箱的案例和成果,今天我们有很多不同的洞见,与客户进行深度合作的时候,尤其是设计要求,以及运营方向都有很多的不同,最后是总结性陈述。

我们旅程开始15年,首先进行的是材料和部件测试,一直到内部EHD分析和变速箱的测试。我们十年之前做了原型变速箱的安装,同时也做很多不同机组的运行情况监测,以及环境极冷极热等等。

在2013年开始有第一个样机,开始对原型机进行测试,也从样机上获得很多的经验。在6年之前,我们还是比较小的量化,之后进行不断的进行开发。后来有了二代的伴速机,在2022年全球交付已经超过2000台GB变速箱,全球滑动轴承齿轮交付也超过2000台。这是十年之前进行的原型,它于6年前启动,随着二代的发展,旅程也在不断的发展。我们在基于标准滚子轴承设计中,均配备轴向轴承和轴转轴。

我们也做了很多的洞见,执行大量的内部测试。我们交付给涡轮机之前,也有很多的交付。自己的目标又是什么?主要是内部的测试性能,获得相关的轴承行星轮螺旋平台的经验,也为下一个模型和试点批次形成更多的经验和教训,获得了很多的资质认证,对于未来的设计优化也能够提供更多的洞见。

我们也做了很多原型特征,也有更好的行为。同时我们有在涡轮机上表现出良好的性能,额定的温度恒定不需要更高的需求。从温度方面来讲,这也是非常重要要求的运营,如果我们在提到温度不断增加的情况下,事实上轴承温度恒定也是可以看到非常重要的行为。

同时对油料没有任何的磨损颗粒,不需要更高石油的要求。可以想像得到,这是一个更大的机器,有的时候油压会更高。我们的情况超出基本的标准,表现也是更好一些。

可以看到使用GB方面的记录,2013年推出原型机,2017年推出更多的PB箱和零系列。从那个时候开始,我们有大概26个原型车轮箱投入应用,功率是从2-8MW,使用各种不同的设计。从2018年开始进行批量生产,目前不同的GBS正在生产。我们有超过26个原型齿轮箱的运行,它的功率范围是从2-8MW。

使用不同的设备,也会有不同的概念。具有1-3个行星级的齿轮箱,最终可以达到8个。也就是说从1-3个,最终是可以到8个。3-4年之前,我们已经做了很多不同批量的生产,现场超过700GBS,我们运行2-4年内都没有出过任何的故障。

如果说到故障问题,最早比较小型的早期故障是从0-4个月,一般都是在早期运行时出现的故障。通过良好的观察和学习,不管是从操作经验来看或者实操,故障率随着使用年限的增加会逐渐下降。

我们失败经验的教训有哪些?需要深入研究现场经验的失败,并且找到其他的一些原因。所有运营新技术的人都有这样的必经之路,我们需要通过研究分析失败,也可以找到主要条件下的痛点,比如说有供油或者没有供油,也或者是由于软硬件故障引起。    

有的时候坑位比较低,导致调试的时候空转。再是主轴承做的破裂,我们可能会对这样的齿轮造成间接的损坏,我们不要进行空转,要进行运转。同时,不断要进行前后的调整,其中一个重要的是看到经验就是长期转子锁定会损害齿轮上的痕迹,特别是量载过大。所以不供油,或者因为油位不足。    

我们是如何从客户中来获取更多的信息?就像其他常见风电,要有足够的石油供应。供油系统的可靠性,同时他们没有底壳的原理,有的时候会有油压的缺失,有的时候由于油压在做的过程当中,供油不足导致油压的丧失。以及润滑的加工和实施方法不准确和不正确的,我们的操作系统也是非常重要的。

这些都是操作系统预防方面和大家考虑的,首先要去避免OSS规模缩小,也确实要检查可靠性和它的稳定性。我们需要实施油底壳润滑的条件,这样才可以确保其他的运营条件都是完好的。

其他的是错位,比如刚刚说到类似于传动系的位移,或者是一些零件的变形,以及轴弯曲、轴定位与齿轮方面会有一些错位的情况,位置放置的不准确。这几年,可以看到出现一些高通胀或者高膨胀的问题。

轴弯曲和定位,在整个平台上,他们会有进行错位的情况。他们会堵塞油孔,在齿轮和风机方面,这都是在运营方面进行不恰当的行为引起的。OEM首先要预防错位,必须要认为对准传动系的校准非常重要,以及交叉轴位置也是非常重要的,我们也进行过很多的修正,不光是在变速箱。同时,我们也要对GB方面进行校正和修定,之后进行外壳的刚度和使用保证运营正常。

之后,可以看到第二步,也有不同的条件。而且也要进一步优化滑动轴承的设计,对于滑动轴承的运行来说是非常重要的要求。首先必须要确保润滑系统的正常,而且把压力保持在0.88以下。因为这也会导致负载过高而速度过低,这对于滑动轴承可能会有损害,对于单机片的安装要求,因为现在有很多看到单机片的运营,也必须要确保有合适的条件和良好的润滑。

最后我们也看到很多风机的运行,它可能会运行很长的时间,比如说数天和数月,我们也要定期去提供润滑。

总结一下,我们在风机滑动轴承上是属于领先地位的,对于我们失败的运营也会公开进行有助于进一步优化,同时也会去公布故障,所以滑动轴承它对于运行和成本来说是最好的平衡解决方案,非常感谢各位。

 

(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)

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