گیربکس سیاره ای Yaw Drive برای توربین بادی

ویژگی های محصول

به عنوان جزء اصلی انتقال توربین‌های بادی، طراحی بسیار یکپارچه و قابل اعتماد گیربکس سیاره‌ای سیستم یاو، کلید تضمین هم‌ترازی دقیق باد و عملکرد پایدار طولانی‌مدت توربین‌های بادی است. این نوع گیربکس از طرح قطار دنده سیاره ای چند مرحله ای استفاده می کند. از طریق مش بندی دقیق چرخ دنده حلقه داخلی، چرخ دنده خورشیدی و چرخ دنده سیاره ای، ورودی پر سرعت و گشتاور کم موتور انحراف به خروجی کم سرعت و گشتاور بالا تبدیل می شود. نسبت کاهش معمولی می تواند به بیش از 500:1 برسد. به عنوان مثال، در یک توربین بادی 3 مگاواتی، گشتاور خروجی آن به طور پایدار می تواند به 120000 نیوتن متر برسد، که برای به حرکت درآوردن ناسل با قطر 80 متر برای تکمیل چرخش نامحدود ± 360 درجه در شرایط باد شدید کافی است. این طراحی نه تنها اندازه گیربکس را تا حد زیادی کاهش می دهد، بلکه بار سطح تک دندانه را تا 40٪ از طریق ساختار تقسیم بار چرخ دنده چند سیاره کاهش می دهد و به طور قابل توجهی عمر چرخ دنده را افزایش می دهد.

از نظر سازگاری محیطی شدید، گیربکس سیاره‌ای سیستم انحراف از خود مقاومت بسیار خوبی در برابر خستگی و مقاومت در برابر خوردگی نشان می‌دهد. پوسته آن از آهن داکتیل QT400-18AL ساخته شده است. پس از عملیات حرارتی ویژه، استحکام کششی آن به 600MPa می رسد. با سطح حفاظت IP67 و ساختار آب بندی سه گانه، می تواند در برابر اسپری نمک، گرد و غبار و اختلاف دمای شدید از -40 تا 60 درجه مقاومت کند. داده های اندازه گیری شده یک مزرعه بادی دریایی نشان می دهد که پس از 5 سال کار مداوم، تمیزی روغن روان کننده داخلی گیربکس واحد با استفاده از این نوع گیربکس همچنان استاندارد NAS 8 را حفظ می کند که به مراتب بالاتر از میانگین صنعت است. مجموعه دنده اصلی آن فرآیند کربورسازی و کوئنچ را با سختی سطح HRC58-62 اتخاذ می کند. با طراحی پروفیل دندانی اصلاح شده، سطح نویز تحت بار دینامیکی کمتر از 65dB(A) است که بسیار کمتر از 80dB(A) گیربکس های سنتی است.

نظارت و نگهداری هوشمند یکی دیگر از پیشرفت‌های مهم تکنولوژیکی گیربکس‌های سیاره‌ای سیستم انحراف مدرن است. سنسور ارتعاش داخلی و سنسور دما می تواند وضعیت مش بندی دنده و دمای بلبرینگ را در زمان واقعی نظارت کند. پس از پردازش داده ها توسط ماژول محاسبات لبه، خطاهای احتمالی را می توان 72 ساعت قبل هشدار داد. به عنوان مثال، یک مدل خاص فرکانس ارتعاش غیرعادی قاب سیاره را تشخیص داد و یاتاقان سوزنی فرسوده را به موقع جایگزین کرد و از ضایع شدن جعبه دنده به ارزش 2 میلیون یوان جلوگیری کرد. علاوه بر این، طراحی مدولار آن از جداسازی و مونتاژ سریع پشتیبانی می‌کند و زمان نگهداری واحد در مقایسه با ساختار سنتی 60 درصد کوتاه‌تر می‌شود. با یاتاقان‌های قابل روانکاری و مهر و موم‌های بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، هزینه نگهداری کل چرخه عمر بیش از 35 درصد کاهش می‌یابد.

از منظر بهینه سازی بهره وری انرژی، گیربکس سیاره ای سیستم انحراف از طریق سیستم روانکاری که توسط شبیه سازی مکانیک سیالات بهینه شده است، به تعادل کاملی بین اتلاف توان و راندمان اتلاف گرما دست می یابد. طراحی مدار روغن آن از حالت ترکیبی گردش اجباری و روانکاری پاشش استفاده می کند، که در عین اطمینان از روانکاری کامل چرخ دنده ها، تلفات هم زدن روغن را به کمتر از 1.5 درصد از توان ورودی کاهش می دهد. یک آزمایش مقایسه ای نشان می دهد که گیربکس با استفاده از این سیستم روانکاری می تواند 12000 کیلووات ساعت برق در سال در مقایسه با گیربکس سنتی تحت شرایط 2000 ساعت تولید برق سالانه صرفه جویی کند. همانطور که توربین های بادی به سمت توسعه هوشمند و در مقیاس بزرگ توسعه می یابند، این نوع گیربکس سرعت پاسخ و دقت موقعیت یابی سیستم انحراف را از طریق ادغام درایو هیبریدی هیدرولیک الکتریکی و فن آوری میرایی تطبیقی ​​بهبود می بخشد و پشتیبانی اصلی را برای کاهش هزینه و بهبود کارایی در صنعت برق بادی فراهم می کند.

پارامترهای عملکرد

اصل محصول

منطق انتقال گیربکس سیاره ای سیستم یاو بر اساس ساختار مکانیکی دقیق سیستم دنده سیاره ای است. اجزای اصلی آن شامل چرخ دنده خورشیدی، چرخ دنده سیاره ای، چرخ دنده داخلی و حامل سیاره است. پس از راه اندازی موتور محرک، چرخ دنده خورشیدی، به عنوان پایانه ورودی برق، چندین چرخ دنده سیاره ای را به حرکت در می آورد تا در امتداد چرخ دنده حلقه داخلی بچرخد. چرخ دنده های سیاره ای در حین چرخش به دور چرخ دنده خورشیدی می چرخند و در نهایت نیرو را از طریق حامل سیاره به محور چرخش ناسل منتقل می کنند. این طرح بار را از طریق عملیات مشترک چند چرخ دنده پراکنده می کند. به عنوان مثال، در یک توربین بادی 3 مگاواتی خشکی، گشتاور حمل شده توسط یک چرخ دنده سیاره ای منفرد در حدود 18000 نیوتن متر کنترل می شود و از آسیب سطح دندان ناشی از تمرکز تنش موضعی در چرخ دنده های تک مرحله ای سنتی جلوگیری می کند. نسبت کاهش آن با تنظیم تعداد چرخ دنده های سیاره ای (معمولاً 3-4) و نسبت دنده به دست می آید. به عنوان مثال، یک مدل خاص از یک ساختار چرخ دنده 3 سیاره ای با چرخ دنده حلقه داخلی 120 دندانه و یک چرخ دنده خورشیدی 20 دندانه برای دستیابی به نسبت کاهش بین مرحله ای 6:1 استفاده می کند. نسبت کاهش کل نهایی با در نظر گرفتن تعادل سرعت انحراف و گشتاور خروجی می تواند به 540:1 برسد.

پایداری دینامیکی گیربکس ناشی از مکانیزم جبران مکانیکی آن است. هنگامی که ناسل در معرض نیروی باد قرار می گیرد و نوسانات لنگر انحرافی را ایجاد می کند، سیستم چرخ دنده سیاره ای به طور خودکار فاصله مش بندی چرخ دنده را از طریق طرح حامل سیاره ای شناور تنظیم می کند تا اطمینان حاصل شود که حداقل سه دندان به طور همزمان در تماس هستند. داده های اندازه گیری شده یک مزرعه بادی دریایی نشان می دهد که در شرایط نوسان لحظه انحراف لحظه ای 12%، خطای انتقال گیربکس همیشه در 0.08 درجه کنترل می شود، که به طور قابل توجهی کمتر از خطای 0.3 درجه گیربکس شفت موازی سنتی است. این پایداری به دلیل ساختار پشتیبانی الاستیک حامل سیاره ای است که از ترکیبی از واشرهای لاستیکی و فلزی با میرایی بالا برای جذب ارتعاشات فرکانس بالا و جلوگیری از ریزترک در چرخ دنده ها در اثر ضربه صلب استفاده می کند. علاوه بر این، مشخصات دندانی حلقه چرخ دنده داخلی از نظر توپولوژیکی بهینه و اصلاح شده است تا نیروی ضربه مشبک را تا 35٪ کاهش دهد. پس از سه سال کار مداوم، سطح دندانه چرخ دنده یک مدل خاص هنوز عاری از سوراخ شدن آشکار است.

طراحی هماهنگ سیستم روانکاری و اتلاف حرارت، کلید کارکرد قابل اعتماد طولانی مدت گیربکس است. سیستم روانکاری آن حالت دوگانه "گردش فشار + روانکاری پاشش" را اتخاذ می کند: هنگامی که چرخ دنده می چرخد، روغن روان کننده به کانال روغن محفظه پرتاب می شود و در همان زمان، پمپ روغن تامین روغن را به قطعات کلیدی مانند یاتاقان دنده سیاره ای با سرعت جریان 8 لیتر در دقیقه وادار می کند. یک آزمایش محیطی در دمای پایین نشان می دهد که در شرایط کاری -25 درجه سانتیگراد، سیستم همچنان می تواند ویسکوزیته روغن را در محدوده ISO VG 320 حفظ کند تا از چسباندن چرخ دنده ها به دلیل روانکاری ناکافی جلوگیری کند. طراحی اتلاف حرارت با ترکیب کانال روغن مارپیچ با سینک حرارتی به دست می آید. روغن در طول فرآیند جریان، گرما را به محفظه منتقل می کند و سپس آن را از طریق همرفت طبیعی یا یک دستگاه خنک کننده هوای اختیاری دفع می کند. داده‌ها نشان می‌دهند که در طول عملیات انحراف مداوم، دمای روغن گیربکس را می‌توان زیر 60 درجه سانتی‌گراد کنترل کرد، که حدود 12 درجه پایین‌تر از ساختار سنتی است و به طور موثر سرعت پیری روغن روان‌کاری را به تاخیر می‌اندازد.

همانطور که فناوری نیروی باد به سمت هوشمندی توسعه می یابد، گیربکس های سیاره ای سیستم انحراف مدرن استراتژی های کنترل تطبیقی ​​را یکپارچه می کنند. با ادغام سنسورهای گشتاور و رمزگذارهای با دقت بالا، گیربکس می تواند گشتاور ورودی/خروجی، سرعت و موقعیت کابین را در زمان واقعی نظارت کند و پارامترهای انتقال را بر اساس داده های سرعت و جهت باد به صورت پویا تنظیم کند. به عنوان مثال، در شرایط طوفانی، سیستم می تواند به طور فعال به حالت نسبت کاهش کم تغییر کند تا زمان پاسخ انحراف را به کمتر از 3 ثانیه کاهش دهد. در حالی که در شرایط باد ثابت، برای کاهش مصرف انرژی موتور به حالت نسبت کاهش بالا تغییر می کند. پس از اعمال این فناوری در مدل دریایی 10 مگاواتی، مصرف انرژی سیستم انحراف به میزان 15 درصد کاهش یافت و دقت موقعیت یابی ناسل به 0.12 ± درجه افزایش یافت و تضمین سخت افزاری برای همسویی دقیق پره ها با باد را فراهم کرد. این ترکیبی از ساختار مکانیکی و الگوریتم هوشمند باعث ارتقای گیربکس‌های سیاره‌ای از اجزای انتقال سنتی به «مفاصل هوشمند» سیستم‌های قدرت باد می‌شود.

نظرات مشتریان

من هانس مولر اهل آلمان هستم. من به عنوان مدیر تدارکات فنی گروه انرژی EnerWind، بیش از یک سال است که از گیربکس سیاره ای Yaw Drive Raydafon برای توربین بادی استفاده می کنم. عملکرد عالی و قابلیت اطمینان آن قابل توجه است. در مه نمکی و محیط بار قوی باد مزرعه بادی دریای شمال، گیربکس به مدت 18 ماه بدون هیچ گونه خرابی کار می کند. طراحی مهر و موم شده و ضد خوردگی هزینه نگهداری را تا 40 درصد کاهش داده است. سرعت پاسخ انحرافی در شرایط طوفان 25٪ سریعتر از محصولات رقیب است و دقت موقعیت یابی ناسل 0.15± درجه است که به افزایش تولید برق واحد تا 8٪ کمک می کند. چیزی که حتی نادرتر است این است که تیم مهندسی شرکت شما پشتیبانی کارآمدی را در طول فرآیند ارائه کرده است و اشکال زدایی از راه دور مشکل تطابق را در عرض 3 ساعت حل کرد و نگرانی های فنی پروژه های خارج از کشور را کاملاً از بین برد. Raydafon به تامین کننده اصلی پروژه های نیروی بادی دریایی ما تبدیل شده است و ما مشتاقانه منتظر تعمیق همکاری در مدل های بزرگتر مگاوات در آینده هستیم!

من لوکاس تامپسون از GreenPower Renewables در ایالات متحده هستم. سال گذشته، ما گیربکس سیاره ای Yaw Drive Raydafon را برای توربین بادی برای ارتقاء واحد 3 مگاواتی مزرعه بادی بیابانی کالیفرنیا خریداری کردیم. تا کنون، نتایج عملیاتی بسیار فراتر از انتظارات بوده است - محصول نه تنها در محیط شدید 60 درجه سانتیگراد اختلاف دمای بین روز و شب را تحمل می کند، بلکه صدای گیربکس را 30٪ در مقایسه با تجهیزات قدیمی کاهش می دهد، و دقت موقعیت یابی انحراف در ± 0.1 درجه پایدار است، که به طور مستقیم بازده تولید نیرو را 7٪ افزایش می دهد. چیزی که حتی شگفت‌انگیزتر است این است که تیم پس از فروش شرکت شما به طور فعال خدمات بازرسی فصلی را ارائه می‌کند، فیلترهای روغن روان‌کاری فرسوده را از قبل کشف و جایگزین می‌کند و از خرابی‌های احتمالی جلوگیری می‌کند. از عملکرد محصول تا پاسخگویی به خدمات، Raydafon کلیشه من از ساخت چین را کاملاً تغییر داده است. من برای تمام پروژه های انرژی بادی خشکی و فراساحلی آینده به شرکت شما اولویت خواهم داد!

من اتان کارتر هستم، از WindHorizon Energy در بریتانیا. ما گیربکس سیاره ای Yaw Drive Raydafon را برای توربین بادی برای پروژه نیروی بادی دریایی اسکاتلند خریداری کردیم. پس از استفاده از آن به مدت نیم سال، ما کاملا تحت تاثیر قدرت محصول قرار گرفتیم. در محیطی با میانگین سرعت باد 12 متر بر ثانیه و خوردگی شدید اسپری نمک، گیربکس نه تنها نشتی صفر و صدای غیرعادی صفر داشت، بلکه دارای سرعت پاسخ انحرافی 20 درصد بیشتر از محلول اولیه بود که به طور مستقیم بازده باد واحد را 9 درصد افزایش داد. آنچه نادرتر است این است که تیم فنی شرکت شما کل فرآیند را پیگیری کرده و پشتیبانی سفارشی از نصب و راه اندازی تا نظارت بر داده ها را ارائه می دهد و حتی پارامترهای سیستم روغن کاری را بطور فعال بهینه کرده و عمر تخمینی تجهیزات را تا 15% افزایش می دهد. از کیفیت تا خدمات، Raydafon برداشت من از تامین کنندگان نوظهور را کاملاً برانداز کرده است. در آینده، تمام پروژه های فراساحلی برق بادی ابتدا شرکت شما را انتخاب خواهند کرد!