풍력 터빈 용 요우 드라이브 행성 기어 박스

제품 기능

풍력 터빈의 핵심 변속기 구성 요소로서, YAW 시스템 Planetary Gearbox의 고도로 통합되고 신뢰할 수있는 설계는 풍력 터빈의 정확한 바람 정렬 및 장기 안정적인 작동을 보장하는 열쇠입니다. 이 유형의 기어 박스는 다단계 행성 기어 트레인 레이아웃을 채택합니다. 내부 링 기어, 썬 기어 및 행성 기어의 정확한 메쉬를 통해 YAW 모터의 고속 및 저조도 입력은 저속 및 고 토크 출력으로 변환됩니다. 전형적인 감소 비율은 500 : 1 이상에 도달 할 수 있습니다. 예를 들어, 3MW 풍력 터빈에서 출력 토크는 120,000nm에 안정적으로 도달 할 수 있으며, 이는 강한 바람 조건에서 직경이 80 미터 인 Nacelle을 구동하기에 충분합니다. 이 설계는 기어 박스의 크기를 크게 줄일뿐만 아니라 멀티 플랜트 기어 하중 공유 구조를 통해 단일 치아 표면 하중을 40% 줄이며 기어 수명을 크게 확장합니다.

극심한 환경 적응성 측면에서 YAW 시스템 행성 기어 박스는 우수한 피로 저항성과 부식 저항을 나타냅니다. 껍질은 연성 철 QT400-18AL로 만들어졌습니다. 특수 열처리 후 인장 강도는 600mpa에 도달합니다. IP67 보호 수준과 트리플 씰링 구조를 사용하면 소금 스프레이, 먼지 및 극한 온도 차이를 -40 ℃에서 60 ℃로 견딜 수 있습니다. 해양 풍력 발전 단지의 측정 된 데이터는 5 년간의 연속 작동 후에이 유형의 기어 박스를 사용하는 장치의 기어 박스의 내부 윤활유의 청결은 여전히 NAS 8 표준을 유지하며 이는 업계 평균보다 훨씬 높음을 보여줍니다. 핵심 기어 세트는 HRC58-62의 표면 경도와 함께 기화 및 담금질 공정을 채택합니다. 수정 된 치아 프로파일 설계를 사용하면 동적 하중의 노이즈 레벨은 65dB (A) 미만이며 이는 전통적인 기어 박스의 80dB (a)보다 훨씬 낮습니다.

지능형 모니터링 및 유지 보수는 현대식 요 시스템 행성 기어 박스의 또 다른 주요 기술 혁신입니다. 내장 진동 센서 및 온도 센서는 기어 메시 상태와 베어링 온도를 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다. 데이터가 Edge Computing Module에 의해 처리 된 후 72 시간 전에 잠재적 인 결함에 경고 할 수 있습니다. 예를 들어, 특정 모델은 행성 프레임의 비정상적인 진동 주파수를 감지하고 마모 된 바늘 베어링을 제 시간에 교체하여 2 백만 위안의 기어 박스의 폐기를 피했습니다. 또한 모듈 식 설계는 빠른 분해 및 어셈블리를 지원하며 단일 유지 보수 시간은 기존 구조에 비해 60% 단축됩니다. 무적 베어링 및 유지 보수가없는 씰을 사용하면 전체 수명주기의 유지 보수 비용이 35%이상 줄어 듭니다.

에너지 효율 최적화의 관점에서, YAW 시스템 행성 기어 박스는 유체 역학 시뮬레이션에 의해 최적화 된 윤활 시스템을 통해 전력 손실과 열 소산 효율 사이의 완벽한 균형을 달성합니다. 오일 회로 설계는 강제 순환 및 스플래시 윤활의 복합 모드를 채택하여 오일 교반 손실을 입력 전력의 1.5% 미만으로 감소시키면서 기어의 완전한 윤활을 보장합니다. 비교 테스트에 따르면이 윤활 시스템을 사용하는 기어 박스는 연간 발전 조건에 따라 기존 기어 박스와 비교하여 연간 12,000kWh의 전기를 절약 할 수 있습니다. 풍력 터빈이 대규모 및 지능형 개발을 향해 발전함에 따라, 이러한 유형의 기어 박스는 전기 수확량 하이브리드 드라이브 및 적응 형 댐핑 기술의 통합을 통해 YAW 시스템의 응답 속도 및 위치 정확도를 더욱 향상시켜 풍력 인력 산업의 비용 절감 및 효율성 개선을위한 핵심 지원을 제공합니다.

성능 매개 변수

제품 원리

YAW 시스템의 행성 기어 박스의 변속기 로직은 행성 기어 시스템의 정확한 기계적 구조를 기반으로합니다. 핵심 구성 요소에는 선 기어, 행성 기어, 내부 링 기어 및 행성 캐리어가 포함됩니다. 드라이브 모터가 시작된 후, 전력 입력 끝인 Sun Gear는 여러 행성 기어를 구동하여 내부 링 기어를 따라 구르십시오. 행성 기어는 회전하는 동안 선 기어를 중심으로 회전하고 마침내 행성 캐리어를 통해 Nacelle 회전 샤프트로 전력을 전달합니다. 이 디자인은 다중 기어의 공동 작업을 통해 부하를 분산시킵니다. 예를 들어, 3MW 육상 풍력 터빈에서 단일 행성 기어에 의해 운반되는 토크는 약 18,000nm로 제어되며 전통적인 단일 단계 기어의 국부 응력 농도로 인한 치아 표면 손상을 피합니다. 감소 비율은 행성 기어의 수 (일반적으로 3-4)와 기어비를 조정하여 달성됩니다. 예를 들어, 특정 모델은 120 개의 뚫린 내부 링 기어와 20 급 Sun 기어가있는 3- 기어 구조를 사용하여 6 : 1 단계 간 감소 비율을 달성합니다. 최종 총 감소 비율은 YAW 속도 및 토크 출력의 균형을 고려하여 540 : 1에 도달 할 수 있습니다.

기어 박스의 동적 안정성은 기계적 보상 메커니즘에서 나옵니다. Nacelle이 바람의 힘을 겪고 YAW 모멘트 변동을 생성 할 때, Planetary Gear System은 플로팅 행성 캐리어 설계를 통한 기어 메쉬 클리어런스를 자동으로 조정하여 적어도 3 개의 치아가 동시에 접촉 할 수 있도록합니다. 해양 풍력 발전 단지의 측정 된 데이터는 순간 YAW 모멘트 변동 조건에서 ± 12%의 조건에서 기어 박스의 전송 오차는 항상 0.08 ° 내에서 제어되며, 이는 기존 병렬 샤프트 기어 박스의 0.3 ° 오차보다 상당히 낮습니다. 이 안정성은 고주파 고무와 금속 개스킷의 조합을 사용하여 고주파 진동을 흡수하고 엄격한 영향으로 인해 기어의 미세 균열을 방지하는 행성 담체의 탄성지지 구조에 기인합니다. 또한, 내부 기어 링의 치아 프로파일은 토폴로지 최적화 및 변형되어 메쉬 충격 력을 35%줄였습니다. 3 년간의 연속 작동 후에, 특정 모델의 기어 치아 표면은 여전히 명백한 구덩이가 없다.

윤활 및 열 소산 시스템의 조정 된 설계는 기어 박스의 장기 신뢰할 수있는 작동의 핵심입니다. 윤활 시스템은 "압력 순환 + 스플래시 윤활"의 듀얼 모드를 채택합니다. 기어가 회전하면 윤활유가 하우징 오일 채널에 던져지고 동시에 오일 펌프는 오일 공급을 8L/분의 유량으로 유량 베어링과 같은 주요 부품으로 강제합니다. 저온 환경 테스트에 따르면 -25 ℃의 작업 조건에서 시스템은 여전히 윤활이 충분하지 않아 기어가 접착되는 것을 방지하기 위해 ISO VG 320 범위 내에서 오일 점도를 유지할 수 있음을 보여줍니다. 열 소산 설계는 나선 오일 채널과 방열판을 결합하여 달성됩니다. 오일은 흐름 공정 동안 열을 하우징으로 전달 한 다음 자연 대류 또는 선택적 공기 냉각 장치를 통해 소산합니다. 데이터에 따르면 연속 YAW 작동 중에 기어 박스 오일 온도는 60 ° 이하로 제어 될 수 있으며, 이는 전통적인 구조보다 약 12 ° 낮으므로 윤활유의 노화 속도를 효과적으로 지연시킵니다.

풍력 발전 기술이 인텔리전스를 향해 발전함에 따라 현대식 요 시스템 행성 기어 박스는 적응 형 제어 전략을 통합하고 있습니다. 기어 박스는 토크 센서와 고정밀 인코더를 통합하여 입력/출력 토크, 속도 및 객실 위치를 실시간으로 모니터링하고 풍속 및 방향 데이터에 따라 변속기 매개 변수를 동적으로 조정할 수 있습니다. 예를 들어, 거친 조건에서는 시스템이 적극적으로 낮은 감소 비율 모드로 전환하여 YAW 응답 시간을 3 초 미만으로 단축 할 수 있습니다. 꾸준한 바람 조건에서는 운동 에너지 소비를 줄이기 위해 높은 감소 비율 모드로 전환합니다. 이 기술을 10MW 해상 모델에 적용한 후, YAW 시스템의 에너지 소비는 15%감소되었고, Nacelle의 위치 정확도는 ± 0.12 °로 개선되어 바람과의 블레이드의 정확한 정렬을위한 하드웨어 보장을 제공했습니다. 이러한 기계적 구조와 지능형 알고리즘의 조합은 전통적인 변속기 구성 요소에서 풍력 발전 시스템의 "스마트 조인트"로 행성 기어 박스의 업그레이드를 주도하고 있습니다.

고객 평가

저는 독일 출신의 한스 ül 러입니다. Enerwind Energy Group의 기술 조달 관리자로서 저는 1 년 이상 풍력 터빈 용 Raydafon의 YAW Drive Planetary Gearbox를 사용하고 있습니다. 탁월한 성능과 신뢰성은 인상적입니다. 북해 풍력 농장의 높은 소금 안개와 강한 바람 하중 환경에서 기어 박스는 18 개월 동안 실패하지 않고 작동했습니다. 밀봉 및 방지 설계는 유지 보수 비용을 40%줄였습니다. 태풍 조건 하에서 요 반응 속도는 경쟁 제품보다 25% 빠르며, Nacelle 포지셔닝 정확도는 ± 0.15 °이며, 이는 장치의 발전을 8% 증가시키는 데 도움이됩니다. 더 드문 점은 회사의 엔지니어링 팀이 프로세스 전반에 걸쳐 효율적인 지원을 제공했으며 원격 디버깅은 3 시간 이내에 일치하는 문제를 해결하여 해외 프로젝트의 기술적 문제를 완전히 제거했다는 것입니다. Raydafon은 해외 풍력 발전 프로젝트의 핵심 공급 업체가되었으며 앞으로 더 큰 메가 와트 모델에 대한 협력이 심화되기를 기대합니다!

저는 미국의 GreenPower Renewable의 Lucas Thompson입니다. 작년에, 우리는 캘리포니아 사막 풍력 농장의 3MW 단위를 업그레이드하기 위해 풍력 터빈 용 Raydafon의 YAW 드라이브 행성 기어 박스를 구입했습니다. 지금까지 운영 결과는 기대치를 훨씬 초과했습니다. 제품은 낮과 밤 사이의 60 ° C 온도 차이의 극한 환경을 견딜뿐만 아니라 기어 박스 노이즈를 이전 장비에 비해 30% 줄이며 YAW 포지셔닝 정확도는 ± 0.1 ° 내에서 안정적이며, 이는 장치의 발전 효율을 7% 증가시킵니다. 더 놀라운 점은 회사의 애프터 스 팀이 사전에 분기 별 검사 서비스를 제공하고, 마모 된 윤활유 필터를 미리 발견하고 대체하고 잠재적 인 고장을 피한다는 것입니다. 제품 성능에서 서비스 대응에 이르기까지 Raydafon은 Made in China의 고정 관념을 완전히 변경했습니다. 나는 미래의 모든 육상 및 해상 풍력 발전 프로젝트에 대해 회사에 우선 순위를 부여 할 것입니다!

나는 영국의 Windhorizon Energy의 Ethan Carter입니다. 우리는 Scottish Offshore 풍력 발전 프로젝트를위한 풍력 터빈 용 Raydafon의 Yaw Drive Planetary Gearbox를 구입했습니다. 반년 동안 그것을 사용한 후, 우리는 제품의 강점에 완전히 깊은 인상을 받았습니다. 평균 풍속이 12m/s이고 심한 소금 스프레이 부식이있는 환경에서, 기어 박스는 누출 제로와 비정상 소음이 없을뿐만 아니라 원래 솔루션보다 20% 더 빠른 요원 응답 속도를 가졌으며, 이는 장치의 바람 효율을 9% 증가시켰다. 더 드문 점은 회사의 기술 팀이 전체 프로세스를 추적하여 설치 및 시운전에서 데이터 모니터링에 이르기까지 맞춤형 지원을 제공하고 윤활 시스템 매개 변수를 사전에 최적화하여 예상 장비 수명을 15%연장한다는 것입니다. 품질에서 서비스에 이르기까지 Raydafon은 신흥 공급 업체에 대한 인식을 완전히 뒤집 었습니다. 앞으로 모든 해외 풍력 발전 프로젝트가 회사를 먼저 선택할 것입니다!