Mit Lager- und System-Know-how zur Leistungteigerung im Windkraft-Getriebe

2015-11-17 | 000-006-431 DE-DE

SCHAEFFLER AG, PARIS/SCHWEINFURT

Schaeffler auf der EWEA 2015 in Halle P02-3

Mit Lager- und System-Know-how zur Leistungssteigerung im Windkraft-Getriebe

Hochdynamische Kr fte mit extremen Spitzen und Minimalbelastungen, pl tzliche Lastwechsel und zudem noch stark unterschiedliche Einsatztemperaturen sind die Herausforderungen f r die Lagertechnik in Getrieben f r Windkraftanlagen. Schaeffler bietet mit modernsten Berechnungs- und Simulationsprogrammen ein umfangreiches System-Know-how in der Getriebeauslegung und somit Lager mit hoher statischer Sicherheit sowie sicherer dynamischer Auslegung. Aktuelles Beispiel ist das High-Capacity-Lager, das aufgrund einer neuentwickelten K figgeometrie hohe Tragzahlen bei niedriger Reibung erm glicht.

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

Die Planetenradlagerung ist 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.

Als Direktlagerung erm glicht das FAG High-Capacity-Zylinderrollenlager in X-life Qualit t eine wesentlich bessere Bauraumausnutzung als eine vergleichbare Standardlagerung. Bei der Direktlagerung entf llt der Au enring und die Laufbahn ist direkt im Planetenrad integriert. So l sst sich auch die Gefahr des Au enringwanderns vermeiden.

Zylinderrollenlager mit MPAX-K fig

Zylinderrollenlager mit einteiligem MPAX-Messingk fig kommen h ufig in der Ausgangs- oder Zwischenwelle eines Windkraftgetriebes zum Einsatz. Dort m ssen die Lager, im Vergleich zu High-Capacity-Zylinderrollenlagern, die in der Planetstufe hohen Belastungen und Tragzahlen bei vergleichsweise geringen bis mittleren Drehzahlen ausgesetzt sind, sehr hohe Drehzahlen aufnehmen.

Der MPAX-Messingk fig ist eine Weiterentwicklung der FAG-K figtypen MPA und MP1 und l st diese sukzessive ab. Er ist noch best ndiger gegen ber Sto lasten und Vibrationen als seine Vorg nger und daher besonders gut geeignet f r hoch beanspruchte Anwendungen. Vorteile des MPAX-K figs sind seine deutlich h here Steifigkeit in radialer Richtung, seine h here Belastbarkeit gegen ber radialen Fliehkr ften sowie sein kleineres Spannungsmaximum an den Tascheneckenradien.

Zylinderrollenlager mit optimiertem Bordkontakt

Der Einsatz von torusballigen Zylinderrollen mit optimierter Kontaktgeometrie zwischen Rollenstirn- und Bordfl chen erm glicht es, die axiale Belastbarkeit der Lager signifikant zu steigern. Verantwortlich daf r ist ein tragf higerer Schmierfilmaufbau - Stirnfl che und Bord werden durch den Schmierstoff getrennt. Die Rollen gleiten nun bei axialer Belastung auf dem Schmierfilm. Die Gefahr der Mischreibung wird dadurch erheblich reduziert. Diese Optimierung verhindert Verschlei an Borden und Rollenstirnfl chen zuverl ssig. Die Zylinderrollenlager mit optimiertem Bordkontakt k nnen h here Axiallasten aufnehmen. In diesen F llen reduzieren sich das Reibmoment und die Lagertemperatur im Betrieb erheblich. Dadurch steigt die Effizienz, gleichzeitig wird der Schmierstoff weniger stark in Anspruch genommen.

Lager in X-life-Qualit t - optional mit zus tzlicher Leistungssteigerung

Schaeffler erweitert stetig sein Spektrum an Gro lagern in X-life-Qualit t. In Zukunft werden ein- oder mehrreihige Kegelrollenlager mit einem Au endurchmesser gr er 635 mm sowie Zylinderrollenlager mit einem Au endurchmesser von 320 mm bis 1.600 mm als X-life-Produkte auf Kundenwunsch angeboten. Mit ihren verbesserten Produkteigenschaften und einer um ca. 20 Prozent h heren Tragzahl erm glichen sie eine Leistungsverdichtung und erlauben Bauraumoptimierung und Gewichtsreduktion in Maschinen und Anlagen.

Die Gebrauchsdauer der Zylinder- und Kegelrollenlager X-life kann durch Carbonitrieren weiter erh ht werden. Bei dieser speziellen W rmebehandlung wird die Randschicht der Lagerringe mit Kohlenstoff und Stickstoff angereichert. Insbesondere bei extremen Einsatzbedingungen wie Verschmutzungen und Partikel berrollung sowie Mischreibung und Grenzschmierbedingungen ergibt sich durch das Carbonitrieren eine h here Oberfl chenh rte und dadurch ein verbesserter Verschlei schutz, was je nach Anwendung zu einer deutlich h heren Anlagenrobustheit f hrt.

Schutz vor White Etching Cracks durch Durotect B

Schaeffler bietet alle Lagerl sungen f r den Einsatz in Getrieben f r Windkraftanlagen br niert an. Das Schichtsystem Durotect B vermindert die Gefahr von Schlupfsch den, verbessert das Einlaufverhalten und bietet Schutz vor Korrosion und White Etching Cracks (WEC). Als konsequente Weiterentwicklung konventioneller Br nierschichten verf gt Durotect B ber ein gesteigertes Leistungsverm gen. So traten bei 550.000 mit Durotect B beschichteten, durchgeh rteten Lagern, die innerhalb der letzten zehn Jahre von Schaeffler f r den Einsatz in Windkraftanlagen produziert und geliefert wurden, WEC nur bei weniger als 100 Lagern auf. Das entspricht einer Ausfallquote kleiner 0,02%.

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