Pružná alternativa pro konstruktéry spolehlivých převodovek

Nové válečkové ložisko SKF s vysokou únosností bylo vyvinuto speciálně pro využití v převodovkách větrných turbín. Nová konstrukce se samostatně demontovatelným vnitřním kroužkem nabízí vysokou výkonnost, zvýšenou spolehlivost a usnadňuje provádění údržby a oprav. SKF nově představila válečkové ložisko s vysokou únosností v provedení, které umožňuje oddělenou montáž vnitřního a vnějšího kroužku. Válečkové ložisko SKF Separable HCCRB (SKF Separable High-capacity Cylindrical Roller Bearing) spojuje výhody oddělené montáže a vysoké únosnosti. Nová verze staví na úspěchu válečkových ložisek SKF s vysokou únosností, jež společnost výrobcům větrných turbín poprvé nabídla v roce 2006. Nová konstrukce vedle zvýšené radiální únosnosti nabízí výhodu v podobě spolehlivého chodu v podmínkách minimálního zatížení. NOVA KONSTRUKCE LOŽISKA Vývojem nového ložiska SKF zareagovala na požadavky kladené na axiálně volná ložiska v uložení hlavních a pomocných vysokootáčkových hřídelí. „Nová ložiska SKF Separable HCCRB nabízejí snadnou montáž, demontáž a údržbu vysokootáčkových hřídelí v sekci s čelním ozubením a zvýšení provozní bezpečnosti a spolehlivosti,” uvádí Andreas Urban z SKF Renewable Energy. Konstruktéři zvolili jednodílnou masivní klec s vysokokapacitními okénky. Vedení klece zajišťují výběhy na obou stranách oběžné dráhy vnitřního kroužku. „Oddělenou montáž umožňuje konstrukce klece, která dokáže sama udržet valivá tělesa,” vysvětluje Urban, „a chrání tak tělesa před vypadnutím během montáže a demontáže. Díky tomu lze namontovat vnější kroužek s klecí a valivými tělesy samostaně do tělesa a hřídele s namontovaným vnitřním kroužkem lze bez problémů zabudovat později.” Valivá tělesa jsou během montáže chráněna klecí, čímž se snižuje riziko poškození. Provedení klece se vyznačuje také konstrukční úpravou, která optimalizuje propad valivého tělesa (roller drop) a usnadňuje tak montáž. Klec vedená vnitřním kroužkem zamezuje poškození prokluzem v situacích, kdy se ložisko musí při vysokých otáčkách vyrovnávat s nízkým zatížením. Rotující vnitřní kroužek, který se dotýká klece v přilehlé oblasti k zátěžové zóně valivých těles s kroužky, klec pohání. Toto řešení vedlo ke zlepšení kinematických vlastností sady valivých těles jako celku. „Různé testy potvrdily významné omezení nežádoucího prokluzování valivých těles v oběžných drahách, zvláště při velmi nízkém zatížení,” uvádí Urban. „Nové ložisko SKF Separable HCCRB se s požadavkem na provoz při minimálním zatížení vyrovnává velmi dobře. Tato vlastnost v kombinaci s vyšší únosností snižuje nebezpečí předčasného selhání ložiska a zvyšuje provozní bezpečnost.” NOVINKA SPLŇUJE VYŠŠI NAROKY Konstruktéři turbín v souvislosti s rostoucí poptávkou po vyšším výkonu navrhují stále větší turbíny. Výkon dnes projektovaných turbín dosahuje až 7,5 MW a ve stadiu plánování se už nacházejí i turbíny o výkonu 10 MW. K tomu je třeba přičíst skutečnost, že větrné elektrárny jsou budovány na volném moři nebo v odlehlých oblastech. V obou případech musí čelit nepříznivým klimatickým podmínkám, což přirozeně vede ke zvýšenému důrazu na spolehlivost. Selhání převodovky je vzhledem k vysokým nákladům na opravu nebo výměnu a dlouhým odstávkám považováno za jednu z nejvážnějších příčin poruch větrných turbín. „Zákazníci od ložisek určených pro převodovky turbín očekávají lepší výkonnost ve formě vyšší provozní spolehlivosti, únosnosti a maximálně kompaktních rozměrů,” vysvětluje Urban a dodává: „Válečková ložiska s vysokou únosností v původním i novém provedení nabízejí významné zlepšení výkonnosti a provozní bezpečnosti, a to ve všech typech uložení používaných v převodovkách větrných turbín.” „Nově vyvinutá verze ložiska s vysokou únosností se uplatní jak v nových návrzích OEM výrobců, tak všude tam, kde se provozovatelé turbín rozhodnou řešit poruchy převodovek výměnou stávajícího ložiska ložiskem ve zdokonaleném provedení. Rozměry nového ložiska odpovídají normě ISO, takže výměnu lze provést bez jakýchkoliv úprav.” POUŽITI Stávající sortiment válečkových ložisek SKF s vysokou únosností se již v planetových převodech větrných turbín úspěšně uplatnil. Inovované ložisko splňuje vysoké nároky na údržbu a prohlídky například v situacích, kdy je třeba vysokootáčkovou hřídel z turbíny demontovat přímo v terénu. Konstrukce ložiska SKF Separable HCCRB v takových případech zásah pracovníkům údržby výrazně ulehčuje. Ložiska SKF Separable HCCRB se vyrábějí ve dvou rozměrových řadách pro dva odlišné typy uložení (řada 22 je určena hlavně k uložení vysokootáčkových hlavních hřídelí a řada 23 se uplatní především v uloženích vysokootáčkových pomocných hřídelí). Obě rozměrové řady byly navrženy tak, aby splnily nejrůznější požadavky, od vysoké únosnosti, snížení rizika prokluzu a opotřebení až po možnost samostatné montáže a demontáže vnitřního kroužku. Ložiska řady 22 i 23 budou k dispozici s velikostí díry od 100 až do 240 milimetrů. „Zvýšená únosnost umožňuje buď zvýšit míru provozní bezpečnosti při zachování stávající geometrie ložiska, nebo zachovat stávající bezpečnostní rezervy a zmenšit jeho rozměry,” zdůrazňuje Urban. „Válečková ložiska SKF Separable HCCRB a válečková ložiska s vysokou únosností zákazníkům pomáhají dosahovat vysoké spolehlivosti a vynikající výkonnosti turbín a současně usnadňují údržbu.“ „Ložiska s vysokou únosností zákazníkům pomáhají dosahovat vysoké úrovně spolehlivosti a provozní bezpečnosti.”