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ILvantaggi e svantaggi della struttura portante principale dell'energia eolica

I principali svantaggi di questa struttura portante sono:

Cuscinetti a rulli cilindrici

Poiché non vi è precarico, un singolo rullo potrebbe non ruotare, provocando uno slittamento che genererà un carico di picco molto elevato, compromettendo la durata del cuscinetto. Per i cuscinetti a rulli cilindrici utilizzati nelle unità superiori a 3 MW, la massa del rullo e la forza d'inerzia sono elevate e il cuscinetto a rulli cilindrici potrebbe slittare e danneggiarsi a causa della mancanza di precarico, con una maggiore probabilità di corrosione da micropitting.

2) Le dimensioni del telaio principale sono grandi, la precisione di lavorazione della camera del cuscinetto è relativamente elevata o è composta da più componenti e il costo del telaio principale è elevato;

3) L'assemblaggio è più complicato;

4) I requisiti di tolleranza geometrica, come la concentricità della sede del cuscinetto, sono relativamente elevati.

 

cuscinetti a rulli conici a una corona con diametri ridotti

I principali vantaggi di questa struttura portante sono:

1) Non c'è gioco assiale e il posizionamento assiale è migliore;

2) La capacità portante può essere aumentata incrementando la distanza tra i cuscinetti, e il campo di applicazione dei cuscinetti risulta più ampio;

3) Il diametro del cuscinetto è inferiore a quello di un cuscinetto singolo, il che ne facilita la produzione e ne riduce il costo;

4) Grazie alla lunghezza considerevole del sistema dell'albero principale, è facile ottenere un'ampia distanza di sicurezza dalla punta della pala (la distanza tra la punta della pala e la parete della torre);

5) Poiché i due cuscinetti sono generalmente in stato di precarico, la rigidità complessiva del sistema dell'albero è relativamente elevata e la deformazione strutturale del sistema dell'albero è relativamente piccola sotto l'azione di un carico dinamico elevato, e può sopportare un carico dinamico elevato.

 

I principali svantaggi di questa struttura portante sono:

1) Il telaio principale è di grandi dimensioni o composto da più parti, e il costo del telaio principale è elevato;

 

2) Durante l'assemblaggio, è necessario regolare i due cuscinetti a un certo precarico, quindi l'assemblaggio risulta più complesso;

3) La concentricità delle due sedi dei cuscinetti è relativamente elevata e il costo di lavorazione è alto;

4) La lunghezza complessiva della catena di trasmissione è elevata e le dimensioni della cabina non sono compatte.

 

cuscinetti a rulli conici a una corona di grande diametro

I principali vantaggi di questa struttura portante sono:

1) Il cuscinetto è generalmente in uno stato di precarico, non c'è gioco assiale, il posizionamento assiale è migliore e la forza di precarico è relativamente facile da applicare;

2) La capacità portante può essere aumentata incrementando la distanza tra i cuscinetti, e il campo di applicazione dei cuscinetti risulta più ampio;

3) Il diametro del cuscinetto è inferiore a quello di un cuscinetto singolo, il che ne facilita la produzione e ne riduce il costo;

4) Ampio margine di sicurezza, ideale per lo sviluppo di pale di grandi dimensioni;

5) Poiché questo tipo di configurazione generalmente prevede un angolo di contatto dei rulli più piccolo, la differenza di temperatura tra l'albero mobile e l'albero fisso, la variazione di temperatura e l'errore di montaggio hanno un impatto relativamente ridotto sul precarico del sistema di alberi e la durata del cuscinetto è meno influenzata dall'ambiente e dall'errore di montaggio;

6) Il diametro dell'albero è relativamente grande e la distanza tra i due cuscinetti è relativamente piccola, quindi la rigidità complessiva del sistema di alberi è relativamente elevata e la deformazione strutturale è ridotta.

 

I principali svantaggi di questa struttura portante sono:

1) Le dimensioni del telaio principale sono grandi o è composto da più componenti, la precisione di lavorazione della camera del cuscinetto è elevata e il costo del telaio principale è elevato;

2) Il cuscinetto è più sensibile alle variazioni di temperatura, ma per il cuscinetto del mandrino, a causa della bassa velocità e delle piccole variazioni di temperatura, l'impatto è comunque relativamente ridotto;

3) L'assemblaggio dell'albero è più complesso e richiede tempi di montaggio più lunghi.

 

Cuscinetto singolo

I principali vantaggi di questa struttura portante sono:

1) Non c'è gioco assiale e il posizionamento assiale è migliore;

2) La lunghezza del mandrino è ridotta, la catena di trasmissione è compatta e la lunghezza della navicella può essere progettata per essere relativamente corta;

3) Il diametro del rullo del cuscinetto e della pista di rotolamento è grande e la lunghezza dell'albero è corta, quindi la rigidità complessiva del sistema dell'albero è elevata e la deformazione strutturale causata dal carico è ridotta;

4) Il cuscinetto può essere lubrificato da entrambi i lati, quindi la lubrificazione è semplice.

 

I principali svantaggi di questa struttura portante sono:

1) Con l'aumento del livello di potenza, il diametro del cuscinetto diventerà sempre più grande; ad esempio, il diametro esterno del singolo cuscinetto di un'unità con una capacità di 6 MW raggiunge i 3,6 m, e pochi produttori di cuscinetti sono in grado di lavorarlo e realizzarlo, quindi il prezzo è relativamente alto;

2) A causa del grande diametro del cuscinetto, la progettazione della guarnizione del cuscinetto è più complessa, la progettazione convenzionale non consente di ottenere un effetto di tenuta migliore e il costo della guarnizione del cuscinetto è più elevato;

3) I rulli del cuscinetto sono relativamente grandi e sussiste la possibilità di slittamento, e lo slittamento dei rulli influirà sulla durata del cuscinetto;

4) I rulli sono simili a cilindri e, quando il precarico è piccolo, si verifica una torsione, con conseguente applicazione di tutti i carichi su un unico rotore.

unità, il che ne provoca il danneggiamento.

 

Progettazione integrata

I principali vantaggi di questa struttura portante sono:

1) L'albero è generalmente precaricato, quindi non c'è gioco assiale e il posizionamento assiale è migliore;

2) Il sistema del mandrino è integrato con il riduttore in un unico elemento, struttura compatta, lunghezza ridotta della cabina;

3) Il mandrino e il cambio sono accoppiati e posizionati correttamente, e l'allineamento generale della catena di trasmissione è buono;

4) La forza diversa dalla coppia viene trasmessa direttamente al telaio principale attraverso la camera del cuscinetto e non passa attraverso il cambio, quindi il cambio sopporta solo l'azione della coppia pura;

5) Grazie all'integrazione tra il riduttore e il sistema del mandrino, il cuscinetto principale può essere lubrificato con olio, riducendo così la contaminazione del sistema di lubrificazione del mandrino, migliorando la lubrificazione del cuscinetto e prolungandone la durata.

 

I principali svantaggi di questa struttura portante sono:

1) Oltre a considerare la trasmissione del carico, la modalità di collegamento tra il telaio principale e il cambio deve ridurre l'impatto delle vibrazioni del cambio;

2) A causa dell'integrazione del cuscinetto principale e del riduttore, la manutenibilità del cuscinetto principale è scarsa;

3) Il cuscinetto è più sensibile alle variazioni di temperatura, ma per il cuscinetto del mandrino, poiché la velocità è relativamente bassa, la variazione di temperatura è relativamente piccola, quindi anche l'impatto è relativamente piccolo.