風力タービン用のヨードライブプラネタリーギアボックス

製品機能

風力タービンのコア伝送成分として、YAWシステム惑星ギアボックスの高度に統合された信頼性の高い設計は、風力タービンの正確な風のアライメントと長期安定運転を確保するための鍵です。このタイプのギアボックスは、多段階の惑星ギアトレインレイアウトを採用しています。内側のリングギア、サンギア、惑星ギアの正確なメッシュを通じて、ヨーモーターの高速および低トルク入力は、低速および高トルク出力に変換されます。典型的な還元比は500：1以上に達する可能性があります。たとえば、3MWの風力タービンでは、その出力トルクが120,000Nmに安定に達する可能性があります。これは、直径80メートルのナセルを駆動して、強風条件下で±360°の無制限の回転を完了するのに十分です。この設計により、ギアボックスのサイズが大幅に削減されるだけでなく、マルチプラネットギアの負荷シェアリング構造を介して単一歯の表面荷重を40％削減し、ギアの寿命を大幅に延長します。

極端な環境適応性の観点から、ヨーシステムの惑星ギアボックスは、優れた疲労抵抗と耐食性を示します。そのシェルは、延性鉄QT400-18ALで作られています。特別な熱処理後、その引張強度は600mpaに達します。 IP67の保護レベルとトリプルシーリング構造により、-40℃から60℃までの塩スプレー、ほこり、極端な温度差に耐えることができます。沖合の風力発電所の測定データは、5年間の連続動作の後、このタイプのギアボックスを使用してユニットのギアボックスの内部潤滑油の清潔さが、業界平均よりもはるかに高いNAS 8標準を維持することを示しています。そのコアギアセットは、HRC58-62の表面硬度を備えた浸炭と消光プロセスを採用しています。修正された歯のプロファイル設計では、動的荷重下のノイズレベルは65dB（a）未満であり、従来のギアボックスの80dB（a）よりもはるかに低いです。

インテリジェントな監視とメンテナンスは、現代のヨーシステム惑星のギアボックスのもう1つの主要な技術的ブレークスルーです。内蔵された振動センサーと温度センサーは、ギアのメッシュ状態とベアリング温度をリアルタイムで監視できます。データがエッジコンピューティングモジュールによって処理された後、潜在的な障害は72時間前に警告することができます。たとえば、特定のモデルは、惑星フレームの異常な振動周波数を検出し、摩耗した針ベアリングを時間内に交換し、200万元相当のギアボックスの廃棄を回避しました。さらに、そのモジュラー設計は迅速な分解とアセンブリをサポートし、単一のメンテナンス時間は従来の構造と比較して60％短縮されます。再生可能ベアリングとメンテナンスのないシールにより、ライフサイクル全体のメンテナンスコストは35％以上削減されます。

エネルギー効率の最適化の観点から見ると、YAWシステムの惑星ギアボックスは、流体力学シミュレーションによって最適化された潤滑システムを通じて、電力損失と熱散逸効率の完全なバランスを達成します。そのオイル回路設計は、強制循環とスプラッシュ潤滑の複合モードを採用しており、ギアの完全な潤滑を確保しながら、オイルの攪拌損失を入力電力の1.5％未満に減らします。比較テストでは、この潤滑システムを使用するギアボックスは、年間発電の2000時間の状態では、従来のギアボックスと比較して年間12,000kWhの電力を節約できることが示されています。風力タービンが大規模でインテリジェントな開発に向けて発展するにつれて、このタイプのギアボックスは、電気油圧ハイブリッドドライブと適応型減衰技術の統合を通じてYAWシステムの応答速度と位置決め精度をさらに改善し、風力発電業界のコスト削減と効率の改善のコアサポートを提供します。

パフォーマンスパラメーター

製品の原則

ヨーシステムの惑星ギアボックスの伝送論理は、惑星ギアシステムの正確な機械的構造に基づいています。そのコアコンポーネントには、サンギア、惑星ギア、インナーリングギア、惑星キャリアが含まれます。ドライブモーターが起動した後、サンギアは、電力入力の終わりとして、複数の惑星ギアを駆動して、内側のリングギアに沿って転がります。惑星ギアは、回転中にサンギアを中心に回転し、最終的に惑星キャリアを介してナセル回転シャフトに電力を伝達します。この設計は、複数のギアの共同操作を通じて負荷を分散させます。たとえば、3MWの陸上風力タービンでは、単一の惑星ギアによって運ばれるトルクが約18,000nmで制御され、従来の1段階ギアの局所的なストレス集中によって引き起こされる歯の表面損傷を回避します。その還元比は、惑星ギアの数（通常は3〜4）とギア比を調整することで達成されます。たとえば、特定のモデルでは、120歯の内側リングギアと20歯のサンギアを備えた3惑星ギア構造を使用して、6：1ステージ間還元比を達成します。最終的な総削減率は、ヨーの速度とトルク出力のバランスを考慮して、540：1に達する可能性があります。

ギアボックスの動的安定性は、その機械的補償メカニズムに由来しています。ナセルが風力にさらされ、ヨーモーメントの変動を生成すると、惑星ギアシステムは、フローティングプラネタリーキャリアの設計を通じてギアメッシュクリアランスを自動的に調整し、少なくとも3つの歯が同時に接触していることを確認します。沖合の風力発電所の測定データは、瞬時のヨーモーメントの変動の条件±12％の条件下で、ギアボックスの透過誤差が常に0.08°以内に制御されることを示しています。この安定性は、惑星キャリアの弾性支持構造によるものであり、高ダンプのゴムと金属ガスケットの組み合わせを使用して高頻度の振動を吸収し、硬い衝撃のためにギアの微小亀裂を防ぎます。さらに、インナーギアリングの歯のプロファイルは、メッシュ衝撃力を35％減らすためにトポロジカルに最適化および修正されています。 3年間の継続的な動作の後、特定のモデルのギア歯表面にはまだ明らかな孔食がありません。

潤滑および熱散逸システムの調整された設計は、ギアボックスの長期的な信頼できる動作の鍵です。その潤滑システムは、「圧力循環 +スプラッシュ潤滑」の二重モードを採用しています。ギアが回転すると、潤滑油がハウジングオイルチャネルに投げられ、同時に、オイルポンプは、8l/minの流量で惑星ギアを持つ重要な部品にオイルを強制します。低温環境テストでは、-25の作業条件下では、システムが潤滑が不十分なため、ギアが接着するのを防ぐために、ISO VG 320範囲内のオイル粘度を維持できることが示されています。スパイラルオイルチャネルとヒートシンクを組み合わせることにより、熱散逸設計が達成されます。オイルは、流れプロセス中に熱をハウジングに伝達し、自然な対流またはオプションの空気冷却装置を通して消散します。データによると、連続ヨー操作中に、ギアボックスオイルの温度は60°を下回ることができます。これは、従来の構造よりも約12℃低く、潤滑油の老化率を効果的に遅らせることができます。

風力発電技術がインテリジェンスに向けて発展するにつれて、最新のヨーシステム惑星のギアボックスは、適応制御戦略を統合しています。トルクセンサーと高精度エンコーダーを統合することにより、ギアボックスは入力/出力トルク、速度、キャビンの位置をリアルタイムで監視し、風速と方向データに基づいて伝送パラメーターを動的に調整できます。たとえば、急な条件下では、システムは積極的に低縮小比モードに切り替えて、ヨー応答時間を3秒未満に短縮できます。安定した風の条件下では、モーターエネルギー消費を削減するために高還元比モードに切り替わります。この技術を10MWオフショアモデルに適用した後、YAWシステムのエネルギー消費量は15％減少し、ナセルの位置決め精度は±0.12°に改善され、ブレードと風との正確なアライメントのハードウェア保証が提供されました。機械構造とインテリジェントなアルゴリズムのこの組み合わせは、従来の伝送コンポーネントから風力発電システムの「スマートジョイント」に惑星ギアボックスのアップグレードを促進しています。

顧客の声

私はドイツのハンス・ミュラーです。 EnerWind Energy Groupのテクニカル調達マネージャーとして、私はレイダフォンのヨードライブプラネタリーギアボックスを1年以上風タービンに使用しています。その優れたパフォーマンスと信頼性は印象的です。北海の風力発電所の高い塩の霧と強風環境では、ギアボックスは失敗することなく18か月間走っています。密閉された腐食防止設計により、メンテナンスコストが40％削減されました。台風条件下でのヨーの応答速度は、競合する製品のそれよりも25％高速であり、ナセルの位置決めの精度は±0.15°であり、ユニットの発電を8％増加させるのに役立ちます。さらにまれなことは、あなたの会社のエンジニアリングチームがプロセス全体で効率的なサポートを提供しており、リモートデバッグが3時間以内に一致する問題を解決し、海外プロジェクトの技術的懸念を完全に排除したことです。 Raydafonはオフショア風力発電プロジェクトの中核サプライヤーになりました。将来、大規模なメガワットモデルでの協力を深めることを楽しみにしています。

私は、米国のグリーンパワー再生可能エネルギーのルーカス・トンプソンです。昨年、カリフォルニアデザートウィンドファームの3MWユニットをアップグレードするために、風力タービン用のRaydafonのヨードライブプラネタリーギアボックスを購入しました。これまでのところ、営業結果は期待をはるかに上回っています - 製品は、昼と夜の60°Cの温度差の極端な環境に耐えるだけでなく、古い機器と比較してギアボックスノイズを30％減少させます。さらに驚くべきことは、あなたの会社のアフターセールスチームが四半期ごとの検査サービスを積極的に提供し、摩耗した潤滑油を事前に発見し、交換し、潜在的な失敗を回避することです。製品のパフォーマンスからサービスの対応まで、RaydafonはMade in Chinaの私のステレオタイプを完全に変えました。将来のすべてのオンショアおよびオフショア風力発電プロジェクトに対して、あなたの会社を優先します！

私は英国のウィンドホリゾンエネルギー出身のイーサンカーターです。スコットランドのオフショア風力発電プロジェクトのために、風力タービン用のレイダフォンのヨードライブプラネタリーギアボックスを購入しました。半年間使用した後、私たちは製品の強さに完全に感銘を受けました。平均風速12m/sと重度の塩スプレー腐食を伴う環境では、ギアボックスは漏れがゼロで異常なノイズがゼロであるだけでなく、元の溶液よりもヨー応答速度が20％速く、ユニットの風効率を直接9％増加させました。さらにまれなことは、あなたの会社の技術チームがプロセス全体を追跡し、インストールと試運転からデータ監視へのカスタマイズされたサポートを提供し、さらには潤滑システムパラメーターを積極的に最適化し、推定機器の寿命を15％延長することです。品質からサービスまで、Raydafonは新しいサプライヤーに対する私の認識を完全に覆しました。将来的には、すべてのオフショア風力発電プロジェクトが最初にあなたの会社を選択します！