Вал рыскания

Типы валов поворота

Валы поворота передают крутящий момент от двигателя поворота к зубчатому колесу поворота или кольцу поворота. Он объединяется с другими компонентами, которые вращают всю гондолу ветряной турбины, чтобы выровнять ее по направлению ветра.

• Валы поворотного подшипника

  Валы поворотного подшипника соединяют двигатель поворота и шестерню. Редуктор был переименован в шестерню поворота. Когда двигатель поворота вращает вал поворотного подшипника, вся шестерня также вращается, что позволяет гондоле поворачиваться в нужном направлении.

• Короткий вал поворота

  Короткий вал поворота соединяет двигатель поворота с валом поворотного подшипника. Он делает это, проходя через башню ветряной турбины. Его также называют приводным валом поворота. Двигатель поворота вращает короткий вал, который затем вращает вал поворотного подшипника.

• Длинный вал поворота

  Доступные как в одно-, так и в двухвальном вариантах, длинные валы поворота передают движение от редуктора поворота или зубчатого колеса поворота к поворотному подшипнику. Этот вал очень распространен в ветряных турбинах с высотой башни около 100 метров или более. Такие турбины обычно имеют редукторную трансмиссию.

• Двойной вал поворота

  В некоторых конструкциях ветряных турбин имеется двойной вал поворота, соединяющий двигатель поворота и зубчатое колесо поворота. Этот двигатель поворота может иметь зубчатые колеса на одном конце. Он обычно присутствует в высоких башнях ветряных турбин высотой около 150 метров.

Каждый вал поворота имеет свои собственные размеры и изготавливается из материалов, таких как углеродистая сталь, нержавеющая сталь или легированная сталь. Материалы с очень хорошими антикоррозионными свойствами используются, если какие-либо компоненты вала поворота могут корродировать каким-либо образом во время эксплуатации.

Конструкция каждого вала поворота также зависит от системы поворота ветряной турбины. Обычно для соединения секций вала поворота используется фланцевая муфта. Фланцевая муфта имеет два фланца, по одному на каждую секцию вала. Муфта поворота соединена с усадочным диском. Это тип механического устройства, которое соединяет две вращающиеся части для передачи крутящего момента.

Характеристики и техническое обслуживание валов поворота

Характеристики типичного приводного вала поворота приведены ниже. Обратите внимание, что в зависимости от производителя некоторые могут отличаться или иметь дополнительные функции.

• Длина: Длина вала поворота варьируется в зависимости от того, что он соединяет. Однако он может варьироваться от нескольких футов до нескольких метров в длину. В некоторых конструкциях есть сегментированный вал, который соединяется через другую муфту, чтобы увеличить его длину.
• Диаметр: Диаметр вала поворота варьируется в зависимости от размера и мощности ветряной турбины. Диаметр колеблется от 100 до 200 мм. Размеры влияют на крутящий момент и скорость поворота.
• Материалы: Большинство валов поворота изготавливаются из нержавеющей стали или углеродистой стали. Сталь обладает высокой прочностью на разрыв, что позволяет валам поворота хорошо функционировать и служить долгие годы.
• Механизм соединения: Большинство валов поворота используют зажимные механизмы, шпоночные соединения или муфты для соединения зубчатых колес поворота или двигателей поворота.
• Грузоподъемность: Валы поворота несут осевые и радиальные нагрузки в зависимости от веса ветряной турбины и ее конструкции.
• Скорость поворота: Скорость поворота относится к скорости вращения вала поворота, когда он выравнивает турбину по отношению к встречному ветру. Скорость варьируется в зависимости от двигателя, подключенного к валу. Тем не менее, типичная скорость колеблется от 0,2 до 2 градусов в секунду.

Техническое обслуживание валов поворота

Техническое обслуживание вала поворота имеет решающее значение для продления его срока службы и обеспечения его качественной работы. Вот несколько советов по техническому обслуживанию.

• Регулярная проверка: Проводите регулярную проверку вала поворота. Ищите признаки износа, такие как трещины или деформации. Также проверьте компоненты, соединяющие вал поворота, такие как поворотные подшипники и приводные зубчатые колеса поворота. Быстрое устранение любых неисправностей предотвратит значительный ущерб.
• Смазка: Смазывайте вал поворота смазкой или любой другой подходящей смазкой. Смазка минимизирует трение и снижает вероятность износа. Это также продлевает срок службы вала поворота и связанных с ним компонентов.
• Очистка: Накопление грязи может легко повредить вал поворота. Грязь может действовать как абразив, повреждая подшипники и шестерни. Регулярная очистка предотвратит накопление грязи и повреждения.
• Поддержание выравнивания: Несоосность может привести к неравномерному распределению веса и создать натяжение в валу поворота. Убедитесь, что все компоненты поворота правильно выровнены и надежно соединены, чтобы избежать дисбаланса.

Применение валов поворота

Основное применение вала поворота - передача рабочих сил между двигателем поворота и поворотным подшипником. Однако валы поворота имеют ряд других применений в различных турбинах, таких как:

• Обеспечение поворотного движения: Валы поворота спроектированы для соединения двигателя поворота и зубчатого колеса поворота. Они передают крутящий момент и вращение двигателя поворота на зубчатое колесо поворота, что позволяет гондоле турбины вращаться, тем самым выравнивая ветряную турбину по направлению ветра, обеспечивая поворотное движение.
• Передача крутящего момента и вращения: Валы поворота разработаны для передачи крутящего момента и вращения не только от двигателя поворота к зубчатому колесу поворота. В некоторых турбинах, где для управления поворотом применяются два двигателя, они передают силу поворота от одного вала поворота к другому.
• Конструктивная поддержка: Помимо передачи сил и движений, валы поворота играют роль конструктивной опоры, удерживая различные компоненты системы поворота в фиксированном положении.
• Содействие техническому обслуживанию и ремонту: Валы поворота облегчают операции по техническому обслуживанию и ремонту, предоставляя возможность отсоединить привод поворота от гондолы в случае необходимости. Эта функция позволяет техническим специалистам решать проблемы, которые могут возникнуть в системе привода поворота, например, отказ двигателя или износ шестерни, что упрощает техническое обслуживание турбины.
• Поглощение и гашение нагрузок: Валы поворота, особенно с трубчатой формой, поглощают и гасят динамические нагрузки и удары, возникающие в результате поворотных движений. Они снижают передачу таких ударов на замедленную шестерню и двигатель поворота, защищая эти компоненты и повышая их долговечность.
• Компенсация несоосности: Из-за таких факторов, как тепловое расширение, производственные допуски и условия на месте, между двигателем поворота и шестерней может возникнуть некоторая несоосность. Валы поворота, особенно те, которые сопряжены с гибкими муфтами, компенсируют такую несоосность, тем самым снижая нагрузку на двигатель поворота и шестерню.

Как выбрать вал поворота

При выборе вала поворота необходимо учитывать несколько факторов. В первую очередь, необходимо измерить турбину. Помимо измерения длины и диаметра трубы турбины, необходимо также обратить внимание на передаточное число турбины. Это поможет определить, какой тип вала поворота лучше всего подойдет для данной турбины. После того, как измерения будут произведены, необходимо изучить различные типы валов поворота, доступные на рынке.

Операторы могут сузить круг поиска, определив, какие типы валов поворота обычно используются в сочетании с системой поворота. После того, как это будет определено, следует провести тест на совместимость, чтобы проверить, работает ли рассматриваемый вал поворота с приводом поворота и редуктором. Если поворотные подшипники или выравнивание несовместимы, то вал поворота не следует рассматривать как вариант, поскольку он, вероятно, создаст проблемы при эксплуатации при установке.

Прежде чем принимать решение о покупке, проконсультируйтесь с поставщиками, которые предлагают потенциальные валы поворота. Уточните у них об услугах по установке и гарантии, которую они предоставляют на продукт после установки. Также важно узнать о предоставляемых ими услугах по поддержке и техническому обслуживанию. Вся эта информация поможет принять более взвешенное решение при выборе необходимого вала поворота.

Вопросы и ответы по валам поворота

В1. Что такое привод поворота? Как он работает?

A1. Механизм поворота, который вращает турбину для ориентации на ветер, называется системой поворота. Двигатель поворота, редуктор и вал поворота вместе составляют привод поворота. Большие ветряные мельницы используют цепные и реечные системы, а более мелкие - поворотные подшипники, подобные тем, что используются в ветряных турбинах с поворотным подшипником.

В2. Что такое поворотный подшипник?

A2. Поворотный подшипник поддерживает гондолу и ее компоненты, включая систему поворота, и позволяет валу поворота свободно вращаться. Этот подшипник обычно имеет форму крестообразного цилиндрического или шарикового подшипника с шестерней.

В3. Как высота ветряной турбины влияет на поворот?

A3. Более высокие турбины обычно более эффективны, поскольку они могут улавливать ветер с больших высот, где он обычно имеет большую скорость и меньшую турбулентность. Система поворота также работает лучше при более гладком ветре. Однако турбина также должна быть спроектирована для такой высоты, с соответствующей системой поворота.

В4. Почему поворот важен для ветряной турбины?

A4. Функция системы поворота - вращать всю турбину для ориентации на встречный ветер для оптимального захвата энергии. Это помогает расположить турбину таким образом, чтобы ветер оказывал на нее максимальное усилие для выработки максимальной энергии.

В5. Какие методы используются для управления поворотом ветряных турбин?

A5. Наиболее распространенный метод поворота ветряной турбины - использование электрического двигателя и редукторной сборки, называемой приводом поворота. Помимо этого, для плавного вращения турбины и регулировки ее скорости вращения используются тормоза и скользящие кольца.