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Windenergie-Anlagen

NSK ist im Bereich der Windenergie seit Jahrzehnten aktiv und einer der Hauptlieferanten von W?lzlagern für Windkraft-Getriebe. Weitere Schwerpunkte sind die Lagerungen für Hauptrotorwellen und Generatoren.

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Windenergie-Anlagen erzeugen Strom unter schwierigen und sich stetig ?ndernden Arbeitsbedingungen sowohl on- als auch offshore. Die Anlagen sind schwer zug?nglich und für 20 Jahre Betrieb ausgelegt. Hieraus resultieren h?chste Anforderungen an jede Komponente der Anlage – insbesondere an die W?lzlager. Diese müssen den st?ndigen dynamischen Belastungen auch bei hohen Windgeschwindigkeiten dauerhaft standhalten. Hier ben?tigen Sie einen Partner, der seit Jahrzehnten Erfahrung in der Windindustrie hat und genau wei?, worauf es bei W?lzlagern ankommt: NSK.

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NSK W?lzlager werden weltweit für ihre herausragende Qualit?t gesch?tzt, die durch eine lange Lebensdauer, Zuverl?ssigkeit, Widerstandsf?higkeit sowie ein durchdachtes Design zum Ausdruck kommt.

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NSK Wind Standard. Als erster Hersteller hat NSK bereits 2008 wegweisend den Wind Standard U303 für W?lzlager definiert. Eine 100% Rückverfolgbarkeit der Komponenten jedes einzelnen Lagers bis zur Werkstoffcharge und aller wesentlichen Prozessgr??en sind hier definiert. Ebenso werden NDT-Methoden (Non Destructive Testing) zur Vermeidung von Schleifbrand, Werkstoffrissen und Gefüge-st?rungen zur Verfügung gestellt.??

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Unsere Kompetenzen aus Vertrieb und Anwendungstechnik sind im Wind Energy Team gebündelt. In diesen Know-how-Pool flie?en die neuesten Forschungsergebnisse aus unseren Technologiezentren ein. Auf unseren Prüfst?nden k?nnen auch Gro?lager für die Rotorwellen von Windenergie-Anlagen unter verschiedenen Bedingungen getestet werden.

  • Rotorwellen
  • Hauptgetriebe
  • Generator
  • Pitch und Yaw-Getriebe
  • Produkte für die Windindustrie

Rotorwellen

Rotorwellen-Hauptlagerung
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Betriebsbedingungen: Hohe radiale und axiale Lasten

Die am Rotor angreifenden dynamischen Windlasten erzeugen?eine hohe mechanische Beanspruchung der Antriebsstrang-Komponenten einer Windenergie-Anlage. Die Hauptlagerung muss sowohl radiale Lasten als auch axiale Kr?fte, einschlie?lich der daraus resultierenden Biegemomente der Rotorwelle, aufnehmen. Die Drehzahl liegt typisch im Bereich von 5 bis 20 U/min. Kleinere Anlagen laufen schneller und Gr??ere drehen langsamer.

Total Quality Solution:
NSKHPS Pendelrollenlager?mit hoher Tragzahl und Winkeleinstellbarkeit?& CAM?Pendelrollenlager mit?optimiertem Messingmassivk?fig

Auf der Rotorwelle werden unterschiedliche Lageranordnungen realisiert. In Anlagen bis 3 MW findet sich h?ufig eine Kombination aus zwei Pendelrollenlagern. Für kleinere Anlagen oft auch eine sog. 3-Punkt-Lagerung mit nur einem Pendelrollenlager, wobei als Gegenlager dann das angeschlossene Getriebe genutzt wird.

Gr??ere Anlagen ab 2 MW zeigen oft eine Kombination eines zweireihigen Kegelrollenlagers als Festlager und eines Zylinderrollenlagers als Loslager. Zwei gegeneinander angestellte Kegelrollenlager in O-Anordnung finden sich in sehr gro?en Anlagen. Bei Direct-Drive Turbinen werden auch einzelne, sehr gro?e integrierte Lager verwendet, die intern mit zwei Kegelrollen-Reihen ausgestattet sind.

Ob einzelne Rotorwellenlager oder integrierte Lagerung – Pendelrollenlager? bzw. Kegelrollen- oder Zylinderrollenlager, NSK bietet Ihnen eine ideale L?sung.


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Unsere Innovationen:
NSKHPS Pendelrollenlager
Pendelrollenlager mit optimiertem CAM Messingmassivk?fig

Die Pendelrollenlager der High Performance Series (NSKHPS) sind für diese Anwendung mit ihren erh?hten Tragzahlen besonders geeignet.

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Hauptgetriebe

Hauptgetriebe

Betriebsbedingungen: Wechselnde Belastungen

Das Hauptgetriebe einer Windenergie-Anlage (WEA) dient der Umsetzung der geringen Rotordrehzahl in die hohe Generatordrehzahl. Die g?ngigen Getriebe in der Mega-Watt-Klasse bestehen aus ein oder zwei ?Planetenstufen und ein oder zwei Stirnradstufen. Die Betriebsbedingungen der WEA stellen hohe Anforderungen an die Lagerung der einzelnen Wellen und Getriebekomponenten.
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St?ndig wechselnde Windgeschwindigkeiten verursachen stark ver?nderliche Lastbedingungen der Lager. Bei Windstille oder auch Starkwind werden die Anlagen abgeschaltet und stehen bzw. trudeln mit extrem langsamer Bewegung. Die daraus resultierenden An- und Abfahrvorg?nge führen zu starker Beanspruchung. Stillstand führt zu punktuell konzentrierten Lasten die Stillstandsmarken hervorrufen k?nnen und undefinierter Trudelbetrieb ist besonders problematisch da sich das Getriebe dann extrem langsam und oft ohne Last bewegt. Es kann sich dann kein ausreichender Schmierfilm ausbilden und statt Rollreibung kommt es vermehrt zu Gleitungen zwischen den Komponenten im Lager.

Wichtige Parameter sind das Gewicht des Getriebes, das durch den Aufstellungsort in einer H?he von bis zu 120m m?glichst gering sein muss und natürlich die Kosten. Eine optimale Auslegung der Lagerstellen ist daher essenziell für einen Entwurf wettbewerbsf?higer Getriebe.

Auslegung der Lagerungen durch erfahrene Ingenieure mit Hilfe hochentwickelter Berechnungs- und Simulationswerkzeuge: Belastungszyklen, Schmierung, Verformungen, Temperaturgang werden ebenso berücksichtigt wie Extrem- und Maximalbedingungen.? Damit kann eine sichere Konstruktion zur Erzielung der angestrebten Lebensdauer mit? kostenoptimierten Komponenten realisiert werden.

Total Quality Solution:
HR-Kegelrollenlager, Zylinderrollenlager mit hohen Tragzahlen der EM-Reihe & der EW-Reihe

Für Hauptgetriebe eignen sich HR-Kegelrollenlager und Zylinderrollenlager von NSK, da sie auch bei wechselnden Belastungen zuverl?ssig sind und sich durch hohe Tragzahlen auszeichnen. Sie k?nnen dabei in verschiedenen Konstellationen eingesetzt werden – in Fest/Los-Lagerungen, angestellter Lagerung oder auch als schwimmende Lagerung.

Lange Lebensdauern mit BOC (Black Oxide Coating = Brünierung) und patentierten Werkstoffen: Zur Reduktion von WEC (White Etching Cracks) steht als Standard die BOC-Behandlung der Lager zur Verfügung.? Für hohe Ansprüche auch der patentierte Sonderwerkstoff AWS-TF (Anti White Structure-Tough), der zuverl?ssig Sch?den durch WEC verhindert. Zur Steigerung der Tragzahl und Lebensdauer hat sich unser STF-Werkstoff (Super-Tough), besonders auch bei mit Verschmutzungen kontaminiertem Schmierstoff, bestens bew?hrt.?


Unsere Innovationen:
Zylinderrollenlager mit hohen Tragzahlen der EW-Reihe?
Zylinderrollenlager mit hohen Tragzahlen der EM-Reihe?
NSKHPS Pendelrollenlager
Super TF-Lager

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Generator

Generator

Betriebsbedingungen: Pl?tzlicher Ladungsaustausch durch Kreisstr?me

Die Aufgabe eines Generator in einer Windkraft-Anlage:? mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Hierbei entstehen oft durch z. B. magnetische Unsymmetrie oder den Einsatz von Frequenzumrichtern Kreisstr?me, die sich zwischen Rotor und Stator ausbreiten. Diese Str?me nehmen ihren Weg über die Lagerung.? Durch den h?ufigen und pl?tzlichen Ladungsaustausch über den sehr dünnen Film des Schmierstoffes kann es zu Besch?digungen der Laufbahn und der W?lzk?rper kommen (Bildung von Mikrokratern). Wirken diese Entladungen über l?ngere Zeit auf das Lager ein, spricht man von Elektrokorrosion.

Total Quality Solution:
Standard Rillenkugellager,? keramisch beschichtete Rillenkugellager und Hybridlager zur Vermeidung von Elektrokorrosion

G?ngige Rillenkugellager halten den mechanischen Belastungen in Generatoren stand. NSK Rillenkugellager mit keramischer Beschichtung oder Hybridlager k?nnen mehr, denn hierbei wird Elektrokorrosion vermieden.

Bei beschichteten Rillenkugellagern wird durch eine keramische Isolierschicht das Lager elektrisch vom Geh?use (Stator) getrennt. Die Schicht ist wenige zehntel Millimeter dick und besitzt Durchschlagfestigkeiten von mehreren tausend Volt.

Hybridlager dienen durch ihren W?lzk?rper aus Keramik ebenso der elektrischen Isolierung von Stator und Rotor.

Unsere Innovation:
Keramisch beschichtete Rillenkugellager

Pitch und Yaw-Getriebe

Pitch und Yaw-Getriebe

Betriebsbedingungen: Hohen Anteil statischer Belastung

Yaw-Getriebe drehen die Gondel in oder aus dem Wind. Sie dienen dazu, das Maschinenhaus so zu verstellen, dass die gesamte Rotorfl?che senkrecht zum Wind steht. Pitch-Getriebe sind für die Rotorblattverstellung erforderlich, um die Str?mungsenergie maximal auszunutzen.

Nach Verstellung der Rotorbl?tter oder des Maschinenhauses verbleiben die Antriebe h?ufig für mehrere Stunden in dieser Position. Dabei müssen die Antriebe st?ndigen Lastschwankungen und Vibrationen standhalten.

Total Quality Solution:
HR-Kegelrollenlager, Zylinderrollenlager mit hohen Tragzahlen der EM-Reihe & der EW-Reihe

NSK bietet Ihnen ein breites Spektrum von Kegel- und Zylinderrollenlagern mit hohen statischen Tragzahlen, mit denen Antriebe jeglicher Leistungsklasse realisiert werden k?nnen.

Unsere?Innovation:
NSKHPS?Pendelrollenlager

Pitch und yaw Getriebe

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Produkte für die Windindustrie

W?lzlager der TF-Reihe

Diese wurden für besonders widrige Betriebsbedingungen entwickelt. Sie bieten extreme Wiederstandsf?higkeit gegen Verschlei? und eine geringe W?rmeentwicklung. Dadurch erm?glichen Sie eine lange Gebrauchsdauer. ?>>

Pendelrollenlager - CAM-Reihe

Pendelrollenlager mit optimiertem Messingmassivk?fig -?Extrem widerstandsf?hig gegenüber H?chst- sowie Sto?belastungen ?>>

NSKHPS Pendelrollenlager

Die Lager der NSKHPS-Reihe stehen für ?High Performance Standard“. Das verwendete Material entspricht den neusten Entwicklungen. Die Lager sind besonders gut geeignet für hohe Drehzahlen und Lagerbelastungen. ?>>

Zylinderrollenlager der EW-Reihe

Lager mit hoher radialer Tragf?higkeit und Hochleistungs- Stahlblechk?fig. ?>>

Zylinderrollenlager der EM-Reihe

Lager mit hoher radialer Tragf?higkeit und besonders hoher Laufruhe. Bei dem Hochleistungsk?fig handelt es sich um einen einteiligen Messingmassivk?fig.??>>

Stromisolierte Lager mit Keramikbeschichtung

Ideal für Anwendungen welche anf?llig für Lagerbesch?digungen und Frühausf?lle durch Elektrokorrosion sind ?>>

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