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預(yù)防白色腐蝕性裂紋的創(chuàng)新解決方案

2015/4/7 14:30:00 次瀏覽 分類:新聞資訊

目前,隨著風(fēng)力渦輪發(fā)電機不斷成為兆瓦級的發(fā)電設(shè)備,也伴隨著更高的受力和扭矩,使組件承受著不斷增加的載荷。同時意味著停機和維護(hù)工作的成本也是水漲船高,特別是一些離岸風(fēng)電場,這一現(xiàn)象更為明顯。因此,組件的可靠性在這一領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。而白色腐蝕性裂紋,無論是在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)或其他行業(yè),對軸承的可靠性都具有負(fù)面的影響。白色腐蝕性裂紋是在軸承表面之下形成的材料結(jié)構(gòu)性變化。軸承表面在應(yīng)力條件下承受不同的外部負(fù)荷,這些變化終導(dǎo)致表面裂紋的形成。內(nèi)圈或外圈終可能破裂,導(dǎo)致受影響的軸承過早失效。這些裂紋在經(jīng)過淬火或表面硬化的滾動軸承上皆可發(fā)生。舍弗勒的創(chuàng)新解決方案有助于提高軸承抵御白色腐蝕性裂紋的能力,防止軸承過早失效。

除了風(fēng)力渦輪發(fā)電機軸承以外,白色腐蝕性裂紋亦可影響到其它工業(yè)行業(yè)的軸承,例如電動馬達(dá),造紙機,工業(yè)齒輪箱(如大型液壓挖掘機),泵系統(tǒng),以及在海事、汽車領(lǐng)域的驅(qū)動器??赡芤鹆悴考谛?yīng)的一系列影響因素,如接觸壓力,鋼材純凈度,或超載等等,并不會導(dǎo)致白色腐蝕性裂紋。因此,目前業(yè)界尚未完全清楚導(dǎo)致白色腐蝕性裂紋的機理。但是,根據(jù)目前的知識,動態(tài)、混合摩擦形式的附加應(yīng)力,和電力系統(tǒng)的影響對白色腐蝕性裂紋的形成均有一定促進(jìn)作用。舍弗勒集團擁有完備的白色腐蝕性裂紋檢測設(shè)施,可以分析白色腐蝕性裂紋形成原因,并制定解決方案,以減少白色腐蝕性裂紋帶來的風(fēng)險??偠灾?,我們可以通過軸承的設(shè)計,潤滑劑和材料的選擇,來降低白色腐蝕性裂紋的風(fēng)險。 設(shè)計方案可以減少軸承承受的應(yīng)力,另外,通過選擇合適的潤滑維護(hù)和 材料,也可以讓軸承承受更高載荷。

此外,舍弗勒集團提供了不同的解決方案,使軸承可以更加有效抵御白色腐蝕性裂紋的侵襲,保護(hù)他們、避免過早失效。

推薦方案: 采用Durotect B涂層的通淬軸承

舍弗勒推薦的這種技術(shù)解決方案目前已經(jīng)通過了統(tǒng)計學(xué)驗證,是一種有效的、經(jīng)濟的降低白色腐蝕性裂紋損傷的技術(shù),即采用淬火硬化軸承,并在軸承外圈,內(nèi)圈和滾動體表面形成黑色氧化物涂層。舍弗勒表面處理技術(shù)研發(fā)中心的朋友們,通過不斷的技術(shù)升級,已經(jīng)開發(fā)出了一種理想的涂層系統(tǒng),它可以顯著提升軸承抵御白色腐蝕性裂紋侵襲的能力。Durotect B涂層系統(tǒng)在傳統(tǒng)的黑色氧化涂層基礎(chǔ)上,進(jìn)一步優(yōu)化,具備更高的性能。這種涂層可以大化的降低軸承的打滑失效風(fēng)險,提高跑合性能,防止腐蝕,此外,還可以提高軸承抵御白色腐蝕性裂紋侵襲的能力。例如,在過去的幾年中,舍弗勒在風(fēng)力渦輪發(fā)電機上交付使用的482,000個經(jīng)Durotect B處理的硬化軸承中,僅有不到100個出現(xiàn)了白色腐蝕性裂紋,這一故障率低于0.02%。

采用碳氮共滲鋼Mancrodur及Durotect涂層

舍弗勒將采用碳氮共滲鋼Mancrodur制作的碳氮滾動軸承進(jìn)行Durotect B處理,將其用于載荷要求較高的工況。在碳氮共滲時,軸承經(jīng)受特殊的熱處理過程,使軸承表面富含碳和氮物質(zhì),從而提高軸承的表面硬度和耐磨性。

高鉻含量的Cronidur30特殊鋼材

據(jù)目前情況,Cronidur特殊鋼含鉻量高,可以用來徹底消除白色腐蝕性裂紋的風(fēng)險。據(jù)目前所知,尚未發(fā)現(xiàn)Cronidur30軸承出現(xiàn)白色腐蝕性裂紋。舍弗勒集團開展了一項調(diào)研,以期依據(jù)具體工況和額外應(yīng)力制定具體的避免WEC的解決方案。根據(jù)這項調(diào)研的結(jié)果,所使用的Cronidur30軸承尚未發(fā)現(xiàn)白色腐蝕性裂紋。通過使用這種材料,還可以將額定載荷高提升70%,從而延長軸承額定使用壽命和提高防腐蝕性能。

作為風(fēng)電行業(yè)客戶的開發(fā)伙伴,舍弗勒集團為客戶提供主軸、齒輪箱、發(fā)電機及風(fēng)力追蹤系統(tǒng)等高性能軸承解決方案。舍弗勒憑借先進(jìn)的計算和模擬仿真程序,確??梢詾轱L(fēng)電應(yīng)用制造出設(shè)計為優(yōu)化的軸承產(chǎn)品。舍弗勒的計算仿真考慮了整個系統(tǒng),從單個滾動軸承及其組件,到相鄰結(jié)構(gòu)和整個風(fēng)力發(fā)電機傳動系統(tǒng)。舍弗勒還提供風(fēng)力發(fā)電機相關(guān)的一系列綜合服務(wù),包括遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)和診斷程序等等。

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