由于风况不断变化,导致风力发电机中主传动链轴承载荷和转速不断变化,受载情况复杂。并且由于风力发电机一般都安装在较为偏远且气候情况较为复杂的区域,如果发生失效,吊装拆卸成本较高,所以风电行业对主传动链轴承的质量、疲劳寿命和可靠性要求较高。
源自欧洲 助力中国
由于现代风力发电机技术源自欧洲,并在欧洲发展成熟,所以中国早期的风力发电机研发多引进或借鉴欧洲的设计。另外,出于风电行业高风险高可靠性的要求,在主传动链轴承方面,中国客户也希望引进欧洲成熟的应用经验,并对轴承的要求也主要集中在长疲劳寿命、高可靠性以及高安全系数等方面。舍弗勒公司也把在欧洲市场多年积累的成熟的风电轴承应用经验推广到中国风力发电机上,例如带涂层的轴承(黑化轴承与绝缘电机轴承等)、优化的黄铜整体保持架设计的圆柱滚子轴承以及TB滚子设计等。
然而随着市场的变化,2011年国产风电机组平均价格急剧降低至约3900RMB/kW。众多厂家出于降低成本因素的考虑,在主传动链方面提出了减重和降低成本的需求,并相应的对轴承提出了减小尺寸增大额定承载能力的要求。舍弗勒公司适时推出了X-life长寿命系列轴承、整合式轴承设计以及高承载能力轴承等。近两年来,随着内陆风场资源的有限性和国家政策的引导,众多风机厂家逐渐将主要研发和制造方向放在了离岸大功率风机和高海拔、低风速与长叶片内陆风机上。为了在不改变外部尺寸的同时应对不断提高的外部载荷,舍弗勒公司开始开展定制化轴承设计和生产以满足用户需求。
这几年随着风电市场的整合,国内风电整机公司从以前只关注千瓦造价,现在也逐渐意识到度电成本同样重要。舍弗勒公司一直关注并倡导全寿命周期这个概念以及整体解决方案,这不仅只关注零部件或者风电机组的造价,也关注它们在安装运行后可能造成的维护成本,以及在整个运行寿命期内对发电量所做的贡献。

推行WPOS 提升用户价值
基于风电轴承应用环境的复杂性、轴承失效的高风险性以及运行的高可靠性要求,舍弗勒公司在工业轴承应用标准的基础上,提出了风电行业轴承应用标准(WPOS),这是专为风电应用定制设计和生产轴承的标准。舍弗勒推出这个风电标准,也是经过深思熟虑后做出的决策,特别是在全球风电轴承行业都没有类似标准的时候,舍弗勒公司却要求自己提供符合WPOS标准的轴承,这对舍弗勒公司与风电行业相关的设计、生产、应用包括商务等环节都提出了不小的挑战。设计部门必须根据WPOS标准制作新的产品和工艺图纸,工作量非常大;对舍弗勒遍布全球的各风电轴承生产工厂的生产进行协调;应用技术部门根据这个标准来更新相关轴承计算报告;同时还要考虑是否会对现有订单、未来订单及产品供货期产生影响,这是企业和用户都非常关心的问题。但是经过舍弗勒全球各公司相关部门的努力,于2012年开始对中国风电行业的客户逐步推进WPOS标准。
WPOS标准其实就是Wind-Power-Standard 的缩写,这个标准整合了舍弗勒公司在风力发电行业超过了30年的全球领先的轴承应用经验,对产品设计、质量控制、样件管理、变更管理、材料、供应商控制与文件管理等方面进行了严格要求。例如,在过程控制方面,每一个轴承都具有100%可追溯性,所有主要的功能参数都进行100%检测,套圈和滚动体都进行100%超声波检测以及100%的磨削烧伤检测,100%记录所有生产流程和质量检测结果,并且生产流程和产品设计一旦固化将不作更改,每一个轴承都有其唯一的“身份证”等。在产品应用方面,TB滚子、黑化涂层、防微动腐蚀涂层与X-life长寿命轴承设计等根据应用环境和产品系列不同,分别进行了整合。
WPOS标准提升了轴承运行可靠性,降低了维修费用和停机时间,为客户提供了高质量和高可靠性的风电轴承。客户对此标准的评价是“航空航天的品质”与“汽车的质量控制”。
例如,在与国内某风力发电整机厂商的合作中,舍弗勒就作为其风电主轴轴承主要供应商,针对1.5MW项目,批量供应了符合WPOS的调心滚子轴承。在中国舍弗勒正在陆续为2MW、2.5MW、3MW、4MW、5MW和6MW风力发电机供应WPOS轴承。
评论
加载更多