Planetová převodovka s pohonem Yaw pro větrnou turbínu

Vlastnosti produktu

Vysoce integrovaná a spolehlivá konstrukce planetové převodovky systému vychýlení, jakožto hlavní převodové součásti větrných turbín, je klíčem k zajištění přesného vyrovnání větru a dlouhodobého stabilního provozu větrných turbín. Tento typ převodovky využívá vícestupňové uspořádání planetového soukolí. Přesným záběrem vnitřního věnce, centrálního kola a planetového kola se vysokorychlostní a nízký točivý moment motoru natáčení převádí na výstup s nízkou rychlostí a vysokým točivým momentem. Typický redukční poměr může dosáhnout více než 500:1. Například u 3MW větrné turbíny může její výstupní točivý moment stabilně dosahovat 120 000 Nm, což stačí k pohonu gondoly o průměru 80 metrů k dokončení ±360° neomezené rotace za silných větrných podmínek. Tato konstrukce nejen výrazně zmenšuje velikost převodovky, ale také snižuje povrchové zatížení jednoho zubu o 40 % prostřednictvím víceplanetové struktury sdílení zatížení ozubených kol, což výrazně prodlužuje životnost ozubených kol.

Pokud jde o extrémní přizpůsobivost prostředí, planetová převodovka se systémem vychýlení vykazuje vynikající odolnost proti únavě a odolnost proti korozi. Jeho plášť je vyroben z tvárné litiny QT400-18AL. Po speciálním tepelném zpracování dosahuje jeho pevnost v tahu 600 MPa. S úrovní ochrany IP67 a trojitou těsnící strukturou odolá slané vodě, prachu a extrémním teplotním rozdílům od -40 ℃ do 60 ℃. Naměřená data offshore větrné farmy ukazují, že i po 5 letech nepřetržitého provozu si čistota vnitřního mazacího oleje převodovky jednotky používající tento typ převodovky stále udržuje standard NAS 8, který je daleko vyšší, než je průmyslový průměr. Jeho základní převodovka využívá proces nauhličování a kalení s povrchovou tvrdostí HRC58-62. Díky upravené konstrukci profilu zubů je hladina hluku při dynamickém zatížení nižší než 65 dB(A), což je mnohem méně než 80 dB(A) u tradičních převodovek.

Inteligentní monitorování a údržba je dalším významným technologickým průlomem moderních planetových převodovek se systémem stáčení. Vestavěný snímač vibrací a teplotní snímač mohou v reálném čase sledovat stav záběru ozubených kol a teplotu ložisek. Po zpracování dat modulem edge computingu mohou být potenciální chyby varovány 72 hodin předem. Například určitý model detekoval abnormální vibrační frekvenci planetového rámu a včas vyměnil opotřebované jehlové ložisko, čímž se vyhnul sešrotování převodovky v hodnotě 2 milionů juanů. Jeho modulární konstrukce navíc podporuje rychlou demontáž a montáž a doba jediné údržby je zkrácena o 60 % ve srovnání s tradiční konstrukcí. S domazovatelnými ložisky a bezúdržbovými těsněními se náklady na údržbu během celého životního cyklu snižují o více než 35 %.

Z hlediska optimalizace energetické účinnosti dosahuje planetová převodovka systému vychýlení dokonalé rovnováhy mezi ztrátou výkonu a účinností odvodu tepla prostřednictvím mazacího systému optimalizovaného simulací mechaniky tekutin. Jeho konstrukce olejového okruhu využívá kombinovaný režim nuceného oběhu a mazání rozstřikem, což snižuje ztrátu oleje mícháním na méně než 1,5 % vstupního výkonu a zároveň zajišťuje plné mazání ozubených kol. Srovnávací test ukazuje, že převodovka využívající tento mazací systém může ušetřit 12 000 kWh elektrické energie ročně ve srovnání s tradiční převodovkou za podmínky 2 000 hodin roční výroby energie. Jak se větrné turbíny vyvíjejí směrem k rozsáhlému a inteligentnímu vývoji, tento typ převodovky dále zlepšuje rychlost odezvy a přesnost polohování systému zatáčení prostřednictvím integrace elektrohydraulického hybridního pohonu a technologie adaptivního tlumení, což poskytuje základní podporu pro snížení nákladů a zlepšení účinnosti v odvětví větrné energie.

Výkonové parametry

Princip produktu

Logika převodu planetové převodovky systému vychýlení je založena na přesné mechanické struktuře systému planetových převodů. Mezi jeho hlavní součásti patří centrální kolo, planetové kolo, vnitřní věnec a planetový unašeč. Po nastartování hnacího motoru pohání centrální kolo, jako vstupní konec, několik planetových kol, aby se odvalovala podél vnitřního věnce. Planetová kola se při otáčení otáčejí kolem centrálního kola a nakonec přenášejí výkon na rotační hřídel gondoly přes planetový unašeč. Tato konstrukce rozkládá zatížení prostřednictvím společného provozu více ozubených kol. Například u 3MW pobřežní větrné turbíny je točivý moment přenášený jedním planetovým soukolím řízen na přibližně 18 000 Nm, čímž se zabrání poškození povrchu zubu způsobenému místní koncentrací napětí u tradičních jednostupňových převodů. Jeho redukčního poměru je dosaženo úpravou počtu planetových převodů (obvykle 3-4) a převodového poměru. Například určitý model používá 3-planetovou konstrukci ozubeného kola s 120-zubým vnitřním prstencovým kolem a 20-zubovým centrálním kolem pro dosažení mezistupňového redukčního poměru 6:1. Konečný celkový redukční poměr může dosáhnout 540:1 s přihlédnutím k rovnováze rychlosti stáčení a výkonu točivého momentu.

Dynamická stabilita převodovky vychází z jejího mechanického kompenzačního mechanismu. Když je gondola vystavena síle větru a dochází ke kolísání stáčivého momentu, planetový převodový systém automaticky nastaví vůli záběru ozubených kol prostřednictvím konstrukce plovoucího planetového unašeče, aby bylo zajištěno, že jsou v kontaktu alespoň tři zuby současně. Naměřená data offshore větrné farmy ukazují, že za podmínky okamžitého kolísání stáčivého momentu ±12% je chyba převodu převodovky vždy řízena v rozmezí 0,08°, což je výrazně méně než chyba 0,3° tradiční převodovky s paralelním hřídelem. Tato stabilita je způsobena elastickou nosnou strukturou planetového nosiče, která využívá kombinaci vysoce tlumící pryže a kovových těsnění pro pohlcování vysokofrekvenčních vibrací a zamezení mikrotrhlin v převodech v důsledku tuhého nárazu. Profil zubu vnitřního ozubeného věnce byl navíc topologicky optimalizován a upraven tak, aby se o 35 % snížila síla záběru. Po třech letech nepřetržitého provozu zůstává povrch zubů ozubeného kola u určitého modelu stále bez zjevných důlků.

Sladěná konstrukce systému mazání a odvodu tepla je klíčem k dlouhodobému spolehlivému provozu převodovky. Jeho mazací systém využívá duální režim „tlaková cirkulace + mazání rozstřikem“: když se ozubené kolo otáčí, mazací olej je vrhán do olejového kanálu skříně a současně olejové čerpadlo nutí přívod oleje do klíčových částí, jako je ložisko planetového převodu, průtokem 8 l/min. Test v prostředí s nízkou teplotou ukazuje, že při pracovních podmínkách -25 °C může systém stále udržovat viskozitu oleje v rozsahu ISO VG 320, aby se zabránilo slepení ozubených kol kvůli nedostatečnému mazání. Konstrukce odvodu tepla je dosažena kombinací spirálového olejového kanálu s chladičem. Olej během procesu proudění přenáší teplo do pouzdra a poté jej odvádí přirozenou konvekcí nebo volitelným vzduchovým chlazením. Údaje ukazují, že během nepřetržitého vybočení lze teplotu převodového oleje regulovat pod 60 ℃, což je asi o 12 ℃ méně než u tradiční konstrukce, což účinně zpomaluje rychlost stárnutí mazacího oleje.

Jak se technologie větrné energie vyvíjí směrem k inteligenci, moderní planetové převodovky se systémem stáčení integrují adaptivní řídicí strategie. Díky integraci snímačů točivého momentu a vysoce přesných enkodérů může převodovka v reálném čase sledovat vstupní/výstupní točivý moment, rychlost a polohu kabiny a dynamicky upravovat parametry převodovky na základě údajů o rychlosti a směru větru. Například při povětrnostních podmínkách může systém aktivně přepnout do režimu nízkého redukčního poměru, aby zkrátil dobu odezvy na stáčení na méně než 3 sekundy; zatímco za stálého větru se přepne do režimu vysokého redukčního poměru, aby se snížila spotřeba energie motoru. Po aplikaci této technologie na offshore model s výkonem 10 MW se spotřeba energie systému vybočení snížila o 15 % a přesnost polohování gondoly se zlepšila na ±0,12°, což poskytuje hardwarovou záruku pro přesné vyrovnání lopatek s větrem. Tato kombinace mechanické struktury a inteligentního algoritmu vede k modernizaci planetových převodovek z tradičních převodových komponentů na „inteligentní spoje“ systémů větrné energie.

Ohlasy zákazníků

Jsem Hans Müller z Německa. Jako technický manažer nákupu EnerWind Energy Group používám planetární převodovku Raydafon s Yaw Drive Planetary Gearbox pro větrnou turbínu již více než rok. Jeho vynikající výkon a spolehlivost jsou působivé. V prostředí s vysokou solnou mlhou a silným větrem na větrné farmě v Severním moři běží převodovka 18 měsíců bez jakékoli poruchy. Utěsněné a antikorozní provedení snížilo náklady na údržbu o 40 %. Rychlost odezvy zatáčení v podmínkách tajfunu je o 25 % rychlejší než u konkurenčních produktů a přesnost polohování gondoly je ±0,15°, což pomáhá zvýšit výrobu energie jednotky o 8 %. Ještě vzácnější je, že inženýrský tým vaší společnosti poskytl účinnou podporu během celého procesu a vzdálené ladění vyřešilo problém s párováním do 3 hodin, čímž zcela eliminovalo technické problémy zahraničních projektů. Raydafon se stal hlavním dodavatelem našich projektů větrných elektráren na moři a těšíme se na prohloubení spolupráce na větších megawattových modelech v budoucnu!

Jsem Lucas Thompson z GreenPower Renewables ve Spojených státech. Minulý rok jsme zakoupili planetární převodovku Raydafon Yaw Drive pro větrnou turbínu pro modernizaci 3MW jednotky kalifornské pouštní větrné farmy. Provozní výsledky zatím daleko předčily očekávání – výrobek nejen odolává extrémnímu prostředí 60°C teplotního rozdílu mezi dnem a nocí, ale také snižuje hlučnost převodovky o 30 % ve srovnání se starým zařízením a přesnost vybočení je stabilní v rozmezí ±0,1°, což přímo zvyšuje efektivitu výroby energie jednotky o 7 %; ještě překvapivější je, že poprodejní tým vaší společnosti proaktivně poskytuje čtvrtletní inspekční služby, předem zjišťuje a vyměňuje opotřebované filtry mazacího oleje a předchází potenciálním poruchám. Od výkonu produktu po odezvu na službu, Raydafon zcela změnil můj stereotyp Made in China. Dám přednost vaší společnosti pro všechny budoucí projekty větrných elektráren na pevnině i na moři!

Jsem Ethan Carter z WindHorizon Energy ve Velké Británii. Zakoupili jsme planetární převodovku Raydafon Yaw Drive pro větrnou turbínu pro skotský projekt větrné elektrárny na moři. Po půl roce používání jsme byli naprosto ohromeni silou produktu. V prostředí s průměrnou rychlostí větru 12 m/s a silnou korozí solnou mlhou měla převodovka nejen nulovou netěsnost a nulovou abnormální hlučnost, ale měla také rychlost odezvy stáčení o 20 % vyšší než původní řešení, což přímo zvýšilo účinnost větru jednotky o 9 %. Co je vzácnější je, že technický tým vaší společnosti sledoval celý proces a poskytoval přizpůsobenou podporu od instalace a uvedení do provozu až po monitorování dat a dokonce proaktivně optimalizoval parametry mazacího systému, čímž prodloužil odhadovanou životnost zařízení o 15 %. Od kvality po služby Raydafon zcela převrátil mé vnímání nově vznikajících dodavatelů. V budoucnu si všechny projekty větrných elektráren na moři vyberou vaši společnost jako první!