Aufrufe: 0 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 21.08.2026 Herkunft: Website
In diesem Bericht wird der Ersatz herkömmlicher Wälzlager (Pendelrollenlager SRB / Zweireihiges Kegelrollenlager TRB) in Hauptwellen großer Windkraftanlagen (Drehzahl 10–30 U/min) durch Gleitlager vorgestellt. Wälzlager basieren auf Punkt-/Linienkontakt, während Gleitlager einen hydrodynamischen Ölfilm zwischen Zapfen und Lagersegmenten zur flächigen Kraftübertragung nutzen.
„Gleiten statt Rollen“ ist ein deterministischer Trend, der durch die Skalierung von Windkraftanlagen, Kostensenkung und Zuverlässigkeitsanforderungen angetrieben wird. Dieser Übergang ist bei Getrieben bereits ausgereift und beginnt mit der Serienproduktion (ZF hat mehr als 3.000 Einheiten ausgeliefert, NGC mehr als 12.000, die von Envision selbst entwickelten Gleitlager haben mehr als 1.000 Einheiten ohne Ausfälle erreicht). Die Hauptwelle (Low-Speed-Welle) ist die nächste Grenze – Goldwind installierte 2021 den weltweit ersten verschiebbaren Hauptwellen-Prototyp, und die Branche geht von der Prototypenvalidierung zur Kleinserienproduktion über. Die theoretische Austauschquote für Hauptwellen kann 100 % erreichen, mit einem globalen Marktpotenzial von über 20 Milliarden RMB.
Geteilte Radiallagerbuchse (z. B. 9-Pad-Design) um den Zapfen herum, jede einzeln austauschbar.
Druckstücke (z. B. 6-Pad-Design) zur Aufnahme axialer Lasten.
Zwangsschmiersystem: Ölzirkulation, Kühlung, Filterung und Labyrinthdichtungen.
Kipppolster/segmentierte Struktur zur Aufnahme von Wellendurchbiegung und Fehlausrichtung.
Typische Parameter des Chongqing Research Institute der Shanghai Jiao Tong University: niedrige Geschwindigkeit <0,1 m/s, schwere Last >15 MPa, häufiges Starten und Stoppen, 20 Jahre Lebensdauer.
Heutzutage werden Windkraftanlagen immer größer und leistungsstärker. Die Megawatt-Technologie von Offshore-Windenergieanlagen verbessert sich ständig, was wiederum den Austausch von Technologien erzwingt.
Größenengpass: Onshore >15 MW, Offshore >20 MW – der Laufbahndurchmesser der Hauptwellenwälzlager nähert sich den Fertigungsgrenzen.
Fehlerengpass: White Etching Cracks (WEC) und elektrischer Lochfraß sind zu häufigen Fehlerquellen geworden; NREL-Statistiken zeigen, dass Wälzlagerausfälle für über 67 % der Getriebefehler verantwortlich sind.
Kosten- und Lokalisierungsengpass: Die Lokalisierungsrate der Hauptwellenlager beträgt nur etwa 35 %, Getriebelager werden fast ausschließlich importiert – ein kritischer „Drosselpunkt“.
Von 1 MW bis 10 MW erhöht sich das Biegemoment der Hauptwelle um etwa das 25-fache und übersteigt damit die Schubzunahme (ca. 11-fach) bei weitem. Biegemomentdominierte Bedingungen sind genau dort, wo der Gleitlageroberflächenkontakt am besten ist.
Reduzierung der Beschaffungskosten um ca. 30 %, Betriebs- und Wartungskosten um ca. 60 %, Reduzierung der Gesamtkosten der Turbine um ca. 6,5 % (CICC); Reduzierung der Lebenszykluskosten um ca. 4,5 % (Guosheng).
Keine Wälzelemente, wodurch Lochfraß, WEC und elektrischer Lochfraß grundsätzlich vermieden werden; Die Ölfilmdämpfung absorbiert Vibrationen.
Segmentierte Pads ermöglichen den Austausch einzelner Pads an der Turmspitze – für den Offshore-Austausch der Hauptlager ist ein Kranschiff mit einer Tagesmiete von etwa 250.000 US-Dollar erforderlich; Goldwind behauptet eine Reduzierung der Betriebs- und Wartungskosten um >60 %.
OEM |
Fortschritt |
Goldwind |
Okt. 2021 – weltweit erster Gleithauptlager-Prototyp, netzgekoppelt und unter Volllast in Dabancheng, Xinjiang (4 MW halbdirekter Antrieb, Lastdichte +20 %, Wartungskosten -60 %); 16-MW-Offshore-Einheit mit rollender/gleitender Universalschnittstelle; baute einen 6-MW-Vollfreiheitsprüfstand. |
Stellen Sie sich vor |
Weltweiter Maßstab für Getriebegleitlager: erstes 3,3-MW-Gleitlagergetriebe im Jahr 2021, kumulierte Installationen überstiegen 1.000 Einheiten mit 5 Jahren ohne Ausfälle; neue Einheiten werden zu >90 % mit Gleitlagern ausgestattet sein; 2025 Model Z Pro (14–18 MW), ausgestattet mit selbst entwickelten Gleitlagern, plant eine Erweiterung auf Hauptwellen-/Generatorlager. |
Andere |
Electric Wind Power kaufte Radial- und Axialgleitlager von Chongde; CSSC Haizhuang 6,25 MW, Harbin Electric 2 MW Prototypenüberprüfung. |
SUND: Nr. 1 in China (Nr. 6 weltweit) für hydrodynamische Gleitlager; Konstruktion und Prüfstand DNV-GL-zertifiziert; erste vollautomatische Laserauftragschweiß-Produktionslinie; 16 MW Planetenbolzengleitlager im Kleinserienversuch; Umsatz mit Windgleitlagern im Jahr 2023 +275 %, voraussichtliche Verdoppelung im Jahr 2025; SKF hält 6,96 % und kooperiert beim „Gleiten statt Rollen“; Umsatz 2025 619 Mio. RMB (+19,5 %), Q1 2026 162 Mio. RMB (+34,6 %).
Shenke: erstes börsennotiertes Unternehmen für dickwandige Gleitlager, beliefert Goldwind und Mingyang; Gründung einer Tochtergesellschaft für Offshore-Windenergie im Jahr 2025; Der staatliche Konzern übernahm Anfang 2026 die Mehrheitsbeteiligung.
Chang Sheng Bearing: Gleitlagertests für 6-MW-Halbdirektantriebsgetriebe abgeschlossen und für Feldversuche geliefert.
Shuangfei: Massenproduktion von extrem großen Gleitlagern für Kraftgetriebe; Jinlei hat die Musterlieferung abgeschlossen.
International: Miba (Massenproduktion seit 2019, Kapazitätsausbau, Ansprüche 20 MW machbar), Winergy, RENK, Kingsbury, Waukesha, GGB, etc.
Doppelt gespeiste und semidirekte Antriebs-/Mittelgeschwindigkeits-Permanentmagneteinheiten sind die Hauptziele für Hauptwellengleitlager; Direktantriebseinheiten haben eine extrem niedrige Drehzahl und einen großen Durchmesser, was die Bildung eines Ölfilms am schwierigsten macht und zu den geringsten öffentlichen Fortschritten führt.
Aktuelle technische Kernherausforderungen : Ölfilmaufbau bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten (<0,2 m/s), Start-Stopp-Verschleiß und Kompromisse zwischen Größe und Gewicht bei großen Bremsbelägen. Wenn sich Turbinen in Richtung größerer MW und tieferer Gewässer bewegen, ist das Hauptwellenlager mit steigender Kontaktspannung, eingeschränkter Ermüdungslebensdauer und hohen Betriebs- und Wartungskosten konfrontiert. „Gleiten statt Rollen“ – der Einsatz großer Gleitlager als Ersatz für herkömmliche Wälzlager – bietet Ölfilm-Lastverteilung, gleichmäßige Spannungsverteilung, Schlagfestigkeit, kompakte Struktur und bessere Lebenszykluskosten und wird zu einer wichtigen Forschungsrichtung für die Hauptwellentechnologie der nächsten Generation.
Unser Unternehmen verfügt über jahrelange Erfahrung im Großbereich Gleitlager mit Komplettfunktionen von der Materialauswahl, Strukturdesign, Schmierungssimulation, Präzisionsfertigung bis hin zu Tests und Validierung. Wir haben unsere Produkte in Schwermaschinen, der Schifffahrt, der Metallurgie und anderen Hochlastbedingungen eingesetzt und dabei umfangreiche technische Erfahrungen gesammelt. Für den aufstrebenden Bereich der Windhauptwellen-Gleitlager freuen wir uns darauf, die Zusammenarbeit mit OEMs, Lagerkollegen und Forschungseinrichtungen auszuloten – gemeinsam die technische Machbarkeit voranzutreiben, Prototypentests durchzuführen und Feldvalidierungen durchzuführen – um innovative Lösungen für Kostensenkung, Effizienzsteigerung und höhere Zuverlässigkeit in der Windkraftindustrie beizutragen.
