Mit Schffler-Lsungen zu reduzierten Systemkosten

10/03/2014

2014-03-10 | 000-004-884 DE-DE

SCHAEFFLER AG, BARCELONA/SCHWEINFURT

Schaeffler auf der EWEA 2014 in Halle 6, Stand 6C50

Mit Schaeffler-L sungen zu reduzierten Systemkosten

Schaeffler bietet mit seinen Windkraftlagern zuverl ssige Komponenten, die h chsten Beanspruchungen standhalten und durch ihre individuelle Auslegung zur Senkung der Systemkosten von Windkraftanlagen beitragen. Der Systemkostenansatz, d.h. die Analyse des Gesamtsystems und die wechselseitige Beeinflussung der in diesem System verbauten Baugruppen, spielt bei der Preis- und Kostenoptimierung eine wichtige Rolle. Die f r die Lagerung gew hlte Bauform und Lagergeometrie, die verwendeten Materialien und anwendungstechnische Lagerauslegung bis hin zur Validierung der Anwendung sind ebenfalls wichtige Faktoren, die Schaeffler ber cksichtigt, um Zuverl ssigkeit und Effizienz zu steigern, bei gleichzeitig sinkenden Systemkosten.

INA-Drehverbindungen mit optimierter Innengeometrie

Windkraftanlagen m ssen ihre Ausrichtung den Windverh ltnissen anpassen. Turm und Rotorbl tter werden dabei so eingestellt, dass sie die Windverh ltnisse optimal ausnutzen und gleichzeitig keinen zu extremen Belastungen ausgesetzt sind, die zu Sch den f hren k nnten. Die hohen Lasten aus der dynamischen Beanspruchung der Rotorbl tter m ssen sicher ber die Laufbahnen und die Schraubenverbindungen in die Rotornabe abgeleitet werden.

F r die Windnachf hrung entwickelt und produziert Schaeffler derzeit Drehverbindungen bis zu einem Au endurchmesser von 4.100 Millimeter, die als Pitch-Lager zum Einsatz kommen. Durch ihren konstruktiven Aufbau bertragen sie radiale und axiale Kr fte sowie Kippmomente. Sie werden als ein- oder zweireihige Vierpunktlager ausgef hrt, sowohl unverzahnt als auch innen- und/oder au enverzahnt. Ihre zuverl ssige Funktion ist eine wesentliche Voraussetzung f r die Wirtschaftlichkeit von Windkraftanlagen.

Als wesentlicher Bestandteil des Anlagensicherheitskonzepts m ssen sie gew hrleisten, dass die Rotorbl tter unter allen Betriebsbedingungen zuverl ssig und gleichm ig verstellt werden k nnen. Durch die optimierte Dimensionierung der Lager und ein auf die Anlage und die Einsatzbedingungen abgestimmtes Wartungskonzept wird eine lange Lebensdauer und eine hohe Zuverl ssigkeit erreicht.

Ein eigens von Schaeffler entwickeltes Verfahren sorgt f r eine besondere Bearbeitung der Dichtungslauffl chen, so dass trotz hoher Dichtwirkung zum Schutz des Lagers ein geringes Reibmoment garantiert wird. INA-Drehverbindungen zeichnen sich so, auch dank einer optimierten Innengeometrie, durch niedrigere Reibmomente als herk mmliche Pitch-Lager aus. Dies erm glicht den Einsatz von kompakteren Getrieben, drehmomentschw cheren Motoren und leistungs rmeren Umrichtern. Das tr gt wiederum zu geringeren Systemkosten bei.

Gemeinsam mit der Stahlindustrie hat Schaeffler speziell f r Drehverbindungen, die bei der Turm- und Blattverstellung extremen Belastungen ausgesetzt sind, einen Verg tungsstahl entwickelt, der auch bei gro en Ringquerschnitten die volle Verg tung des Stahls und damit h chste Festigkeiten erm glicht. Dar ber sorgen zinkflammgespritzte Oberfl chen, Mehrschicht-Lackierung und veredelte Dichtungsanlauffl chen f r h chste Zuverl ssigkeit, Lebensdauer und Sicherheit gegen vorzeitige Sch den, wie z.B. Erm dung in der Laufbahn und Korrosion an den Oberfl chen. Durch den Werkstoff und die Oberfl chenschutzma nahmen sind die Lager bis zu einer Umgebungstemperatur von minus 40 Grad Celsius f r den Einsatz geeignet.

High-Capacity im Getriebe: H here Tragzahl bei weniger Reibung

Hochdynamische Kr fte mit extremen Spitzen und Minimalbelastungen, pl tzliche Lastwechsel und stark unterschiedliche Einsatztemperaturen sind die Herausforderungen f r die Lagertechnik in Getrieben f r Windkraftanlagen. Die Planetenradlagerung ist dabei eine u erst anspruchsvolle Lagerstelle. Hier treten hohe radiale Lasten auf. F r die Lagerung steht jedoch nur ein begrenzter Bauraum zur Verf gung, zudem verformen sich die vergleichsweise d nnwandigen Planetenr der, was zum Drehen des Lagerau enrings im Planetenrad f hren kann. Das High-Capacity-Zylinderrollenlager der Marke FAG verbindet durch seine besonders schlanke K figkonstruktion die Vorteile von vollrolligen Lagern mit denen von K figlagern. So findet mindestens ein zus tzlicher W lzk rper im Lager Platz. Damit erh ht sich die Tragzahl. Aufgrund des Lagerk figs ist das High-Capacity-Lager wesentlich reibungs rmer als vollrollige Varianten und die Lagermontage wird erleichtert: Der K fig ist selbsthaltend ausgef hrt, so dass die W lzk rper auch mit abgezogenem Ring im K fig gehalten werden.

Zus tzlich werden alle Zylinderrollenlager mit br nierten W lzk rpern angeboten. Schaeffler hat daf r das Schichtsystem Durotect B entwickelt, das die Gefahr von Schlupfsch den vermindert, das Einlaufverhalten verbessert und nicht zuletzt Schutz vor Korrosion bietet.

Moderne Simulations- und Berechnungsprogramme

Mit hochmodernen Berechnungs- und Simulationsprogrammen sichert Schaeffler eine optimale Auslegung von Windkraftgetrieben. Das gilt f r das gesamte System - vom einzelnen W lzlager und seinen Komponenten ber die Anschlusskonstruktion bis hin zum kompletten Antriebsstrang.

Mit der Software Bearinx k nnen alle Lagertypen, komplexe Wellen sowie Wellensysteme bis hin zu kompletten Getrieben modelliert und berechnet werden. Auch die innere Lastverteilung im Lager wird exakt berechnet - bis hin zur Kontaktpressung unter Ber cksichtigung des W lzk rperprofils. Analog der Beanspruchung der einzelnen W lzkontakte ermittelt Bearinx die rechnerische Lagerlebensdauer genauer als bisher m glich. Mit der hybriden Mehrk rpersimulation wird das dynamische Verhalten der kompletten Windkraftanlage abgebildet. Anhand des Modells k nnen die Einzelkomponenten des Antriebstrangs sowie das gesamte Anlagendesign bereits i

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