Nieuw rollager windturbines verbetert levensduur

SKF heeft een nieuw rollager ontwikkeld voor tandwielkasten in windturbines. Het lager maakt gebruik van een op maat gemaakte combinatie van staal en een warmtebehandelingsproces dat is ontwikkeld om de vermoeiingsweerstand en robuustheid te verhogen. Een thermochemisch warmtebehandelingsproces verbetert de oppervlakte- en substraateigenschappen.

De op maat gemaakte combinatie verschillende voordelen: het verhoogt de nominale levensduur van het lager en maakt downsizing mogelijk; en het verhoogt de capaciteit van de nieuwe lagers om weerstand te bieden aan typische faalmechanismen in tandwielkasten, zoals voortijdige defecten gerelateerd aan White Etching Cracks (WEC's), micropitting en slijtage.

Tot vijfmaal langere levensduur

"De prestaties van wentellagers zijn sterk afhankelijk van materiaalparameters zoals microstructuur, restspanning en hardheid. Het warmtebehandelingsproces verrijkt de oppervlaktelaag van de lageronderdelen en verbetert de materiaalsterkte zowel aan als onder het oppervlak", zegt David Vaes, manager van het Wind Gearbox Competence Centre bij SKF.
Uit interne tests en berekeningen blijkt dat de levensduur van de lagers tot vijf keer langer is dan de huidige industriestandaard. Bovendien is een tot 10 keer hogere sterkte tegen door spanning veroorzaakte voortijdige defecten met WEC's bewezen op interne testopstellingen. De verbeterde prestaties betekenen dat de lagers verkleind kunnen worden. Dit helpt om de torsiedichtheid van de tandwielkast te verhogen, van belang voor de nieuwste generatie multi-megawatt turbines.

Downsizing

In een typische planetaire trap van een windturbine met een vermogen van 6 MW kan de grootte van het planeetwiellager met 25 procent worden verminderd en hierdoor ook die van het planeetwiel zelf. Hierbij blijft de levensduur gelijk aan die van de standaardlagers in de sector. Gelijkaardige grootteverminderingen kunnen bereikt worden op verschillende posities in de tandwielkast. In een parallelle tandwieltrap zal de reductie van de lagergrootte ook het risico op slipschade verminderen.