舍弗勒助力風電傳動技術研究
2016-06-03
在為期一年的準備階段后，“聯合項目：風力渦輪機驅動部件載荷”，即FVA機艙，于5月31日在亞琛工業大學風力發電中心（CWD）正式投入使用。FVA機艙由亞琛工業大學和傳動學研究聯合會（FVA）成員企業密切合作，共同研發。舍弗勒是傳動學研究聯合會（FVA）成員企業之一。利用該機艙，可對兆瓦級風力渦輪機的機電傳動系統在接近實際工況下進行測試。FVA成員企業首次得以在測試臺上對增值傳動鏈上的整個系統的相關部件進行全面分析。該項目成果將有助于提高風力渦輪機的可靠性、增加發電量及降低維護和維修成本。2015年，項目入選德國聯邦經濟和技術部以“環保、可靠和經濟的能源供應研究”為主題的第六批能源研究項目體系，獲得了為期三年的資金支持。
傳動系統為研究目標之一：舍弗勒提供軸承和測量技術
作為FVA成員，舍弗勒大力支持這項競爭前聯合研究項目。在該項目中，舍弗勒為主軸軸承和齒輪箱的研究做出了重大的貢獻。舍弗勒共提供了18套齒輪箱軸承，并提供了為判定這些圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承和球軸承的運行狀況所需的測量技術。這樣便可模擬出載荷對主軸乃至深入到齒輪箱中的滾動接觸的影響，從而更好地理解傳動系統內各部件之間的相互作用，為設計更高可靠性的齒輪箱奠定基礎。該項目具有極高的科學、經濟和社會價值。同時，亞琛工業大學的學生將有機會研究商業化的風力渦輪機，并與風電領域技術領先的知名企業共同工作。另外，FVA測試軟件平臺也將有助于優化FVA成員應用于產品開發的各種設計軟件。因此，“FVA機艙”項目必將大幅加快新能源替代核能和化石燃料能源的步伐。
風力渦輪機平均每年都會出現一到兩周的意外停機。盡管風力渦輪機的各個部件都是精密制造的，但仍然無法避免可能的停機和高昂的維修費用。作用于主軸的極限載荷及復雜的動態載荷，以及傳動系統部件間的相互耦合作用，所有這些因素聯合作用而產生的位于風力渦輪機系統中各局部的實際負載，都無法通過簡化的局部組件測試或現有的仿真模型來全面得到。現在，借助FVA機艙和4.0MW風力渦輪機系統測試平臺，就可以確定這些極限工況對整個系統的影響。該測試平臺可用于風力渦輪機測試和驗證，及進一步優化現有的仿真模型。
4.0MW風力渦輪機系統測試平臺能夠模擬不同的風場載荷及傳動系統部件間的相互耦合作用，從而可以對不同運行負載條件下的部件進行分析。科學家和企業期望基于此開發新的更為有效的仿真模型，并優化用于檢測驗證的樣機模型，識別出關鍵的運行工況，并通過針對性地系統控制進行預防。