बड़ी पवन टरबाइन कम गति वाली शाफ्ट बियरिंग - लुढ़कने के बजाय फिसलने वाली

यह रिपोर्ट बड़े पवन टरबाइन मुख्य शाफ्ट (गति 10-30 आरपीएम) में पारंपरिक रोलिंग बियरिंग्स (गोलाकार रोलर बियरिंग्स एसआरबी / डबल-पंक्ति पतला रोलर बियरिंग्स टीआरबी) को स्लाइडिंग बियरिंग्स के साथ बदलने का परिचय देती है। रोलिंग बियरिंग्स बिंदु/रेखा संपर्क पर निर्भर करते हैं, जबकि स्लाइडिंग बियरिंग्स सतह-संपर्क लोड ट्रांसमिशन के लिए जर्नल और बियरिंग पैड के बीच एक हाइड्रोडायनामिक तेल फिल्म का उपयोग करते हैं।

'लुढ़कने के बजाय फिसलना' पवन टरबाइन अपस्केलिंग, लागत में कमी और विश्वसनीयता की माँगों से प्रेरित एक नियतात्मक प्रवृत्ति है। यह परिवर्तन गियरबॉक्स में पहले से ही परिपक्व है और बड़े पैमाने पर उत्पादन में प्रवेश कर रहा है (ZF ने 3000+ इकाइयाँ वितरित की हैं, NGC 12000+, Envision की स्व-विकसित स्लाइडिंग बीयरिंग शून्य विफलता के साथ 1000 इकाइयों से अधिक हो गई है)। मुख्य शाफ्ट (कम गति वाला शाफ्ट) अगली सीमा है - गोल्डविंड ने 2021 में दुनिया का पहला स्लाइडिंग मुख्य शाफ्ट प्रोटोटाइप स्थापित किया, और उद्योग प्रोटोटाइप सत्यापन से छोटे-बैच उत्पादन की ओर बढ़ रहा है। मुख्य शाफ्ट के लिए सैद्धांतिक प्रतिस्थापन अनुपात 100% तक पहुंच सकता है, जिसकी वैश्विक बाजार क्षमता आरएमबी 20 बिलियन से अधिक है।

1. विशिष्ट सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन

जर्नल के चारों ओर स्प्लिट-प्रकार रेडियल बियरिंग बुश (उदाहरण के लिए, 9-पैड डिज़ाइन), प्रत्येक को स्वतंत्र रूप से बदला जा सकता है।

अक्षीय भार उठाने के लिए थ्रस्ट पैड (उदाहरण के लिए, 6-पैड डिज़ाइन)।

जबरन स्नेहन प्रणाली: तेल परिसंचरण, शीतलन, निस्पंदन, और भूलभुलैया सील।

शाफ्ट विक्षेपण और गलत संरेखण को समायोजित करने के लिए टिल्टिंग-पैड / खंडित संरचना।

शंघाई जिओ टोंग यूनिवर्सिटी चोंगकिंग रिसर्च इंस्टीट्यूट के विशिष्ट पैरामीटर: कम गति <0.1 मीटर/सेकेंड, भारी भार>15 एमपीए, बार-बार स्टार्ट-स्टॉप, 20 साल की सेवा जीवन।

2. अपस्केलिंग के तहत रोलिंग बियरिंग्स की तीन बाधाएँ

आजकल, पवन टरबाइन बड़े पैमाने पर और भारी-भरकम होते जा रहे हैं। अपतटीय पवन टर्बाइनों की मेगावाट तकनीक में लगातार सुधार हो रहा है, जो बदले में प्रौद्योगिकियों के प्रतिस्थापन को मजबूर करता है।

1. आकार की बाधा: तटवर्ती >15 मेगावाट, अपतटीय >20 मेगावाट - मुख्य शाफ्ट रोलिंग बीयरिंग का रेसवे व्यास विनिर्माण सीमा के करीब है।

2. विफलता बाधा: सफेद नक़्क़ाशी दरारें (डब्ल्यूईसी) और विद्युत गड्ढे सामान्य विफलता मोड बन गए हैं; एनआरईएल के आँकड़े दर्शाते हैं कि 67% से अधिक गियरबॉक्स दोषों के लिए रोलिंग बियरिंग विफलताएँ जिम्मेदार हैं।

3. लागत और स्थानीयकरण बाधा: मुख्य शाफ्ट बीयरिंगों की स्थानीयकरण दर केवल 35% है, गियरबॉक्स बीयरिंग लगभग सभी आयातित हैं - एक महत्वपूर्ण 'चोक पॉइंट'।

1 मेगावाट से 10 मेगावाट तक, मुख्य शाफ्ट झुकने का क्षण लगभग 25 गुना बढ़ जाता है, जो कि जोर वृद्धि (~ 11 गुना) से कहीं अधिक है - झुकने-पल-प्रधान स्थितियाँ बिल्कुल वही होती हैं जहां स्लाइडिंग असर सतह संपर्क एक्सेल होता है।

3. रोलिंग बियरिंग्स की तुलना में स्लाइडिंग बियरिंग्स के लाभ

• खरीद लागत में ~30% की कमी, ओ एंड एम लागत में ~60% की कमी, कुल टरबाइन लागत में कमी ~6.5% (सीआईसीसी); जीवन-चक्र लागत में कमी ~4.5% (गुओशेंग)।

• कोई रोलिंग तत्व नहीं, स्वाभाविक रूप से पिटिंग, डब्ल्यूईसी और विद्युत पिटिंग से बचना; तेल फिल्म भिगोना कंपन को अवशोषित करता है।

• खंडित पैड टॉवर शीर्ष पर एकल-पैड प्रतिस्थापन को सक्षम करते हैं - मुख्य बीयरिंगों के अपतटीय प्रतिस्थापन के लिए ~$250,000 के दैनिक किराए के साथ एक क्रेन पोत की आवश्यकता होती है; गोल्डविंड का दावा है कि ओ एंड एम लागत में 60% से अधिक की कमी आएगी।

4.OEM और आपूर्ति श्रृंखला प्रगति

4.1 घरेलू ओईएम

OEM	प्रगति
सुनहरी हवा	अक्टूबर 2021 - दुनिया का पहला स्लाइडिंग मेन बेयरिंग प्रोटोटाइप ग्रिड-कनेक्टेड और दबनचेंग, झिंजियांग में पूर्ण लोड पर (4 मेगावाट सेमी-डायरेक्ट ड्राइव, लोड घनत्व +20%, रखरखाव लागत -60%); रोलिंग/स्लाइडिंग यूनिवर्सल इंटरफ़ेस के साथ आरक्षित 16 मेगावाट की अपतटीय इकाई; 6 मेगावाट पूर्ण-डिग्री-ऑफ़-फ़्रीडम परीक्षण रिग बनाया गया।
कल्पना करना	गियरबॉक्स स्लाइडिंग बियरिंग्स के लिए वैश्विक बेंचमार्क: 2021 में पहला 3.3 मेगावाट स्लाइडिंग बियरिंग गियरबॉक्स, संचयी इंस्टॉलेशन 5 वर्षों में शून्य विफलताओं के साथ 1,000 इकाइयों से अधिक हो गया; नई इकाइयाँ >90% स्लाइडिंग बियरिंग्स अपनाएंगी; 2025 मॉडल जेड प्रो (14-18 मेगावाट) स्व-विकसित स्लाइडिंग बियरिंग्स से सुसज्जित, मुख्य शाफ्ट/जनरेटर बियरिंग्स तक विस्तार करने की योजना है।
अन्य	इलेक्ट्रिक विंड पावर ने चोंगडे रेडियल + थ्रस्ट स्लाइडिंग बियरिंग्स खरीदी; सीएसएससी हैज़ुआंग 6.25 मेगावाट, हार्बिन इलेक्ट्रिक 2 मेगावाट प्रोटोटाइप सत्यापन।

4.2 बियरिंग आपूर्तिकर्ता:

सुंड: हाइड्रोडायनामिक स्लाइडिंग बियरिंग्स के लिए चीन में नंबर 1 (वैश्विक स्तर पर नंबर 6); डिज़ाइन और परीक्षण रिग डीएनवी-जीएल प्रमाणित; पहली पूरी तरह से स्वचालित लेजर क्लैडिंग उत्पादन लाइन; छोटे-बैच परीक्षण में 16 मेगावाट ग्रहीय पिन स्लाइडिंग बीयरिंग; 2023 पवन स्लाइडिंग असर राजस्व +275%, 2025 में दोगुना होने की उम्मीद है; एसकेएफ के पास 6.96% हिस्सेदारी है और वह ''लुढ़कने के बजाय फिसलने'' में सहयोग करता है; 2025 राजस्व आरएमबी 619 मिलियन (+19.5%), क्यू1 2026 आरएमबी 162 मिलियन (+34.6%)।

शेन्के: मोटी दीवार वाली स्लाइडिंग बियरिंग्स के लिए पहली सूचीबद्ध कंपनी, गोल्डविंड और मिंगयांग को आपूर्ति करती है; 2025 में अपतटीय पवन सहायक कंपनी की स्थापना; राज्य के स्वामित्व वाले समूह ने 2026 की शुरुआत में नियंत्रण हिस्सेदारी ले ली।

चांग एस हेंग बियरिंग: 6 मेगावाट सेमी-डायरेक्ट ड्राइव गियरबॉक्स स्लाइडिंग बियरिंग परीक्षण पूरा किया गया, जिसे फील्ड परीक्षण के लिए वितरित किया गया।

शुआंगफेई: अल्ट्रा-बड़े पावर गियरबॉक्स स्लाइडिंग बियरिंग्स का बड़े पैमाने पर उत्पादन; जिनलेई ने नमूना वितरण पूरा किया।

अंतर्राष्ट्रीय: मीबा (2019 से बड़े पैमाने पर उत्पादन, क्षमता का विस्तार, 20 मेगावाट का दावा संभव), वाइनर्जी, आरईएनके, किंग्सबरी, वौकेशा, जीजीबी, आदि।

5. गोद लेने की समयरेखा

डबल-फेड और अर्ध-प्रत्यक्ष ड्राइव / मध्यम गति वाली स्थायी चुंबक इकाइयाँ मुख्य शाफ्ट स्लाइडिंग बीयरिंग के लिए मुख्य लक्ष्य हैं; डायरेक्ट-ड्राइव इकाइयों की गति बेहद कम और व्यास बड़ा होता है, जिससे कम से कम सार्वजनिक प्रगति के साथ तेल फिल्म का निर्माण सबसे कठिन हो जाता है।

वर्तमान मुख्य तकनीकी चुनौतियाँ : बहुत कम गति (<0.2 मीटर/सेकेंड) पर तेल फिल्म का निर्माण, स्टार्ट-स्टॉप घिसाव, और बड़े पैड के लिए आकार/वजन का व्यापार-बंद। जैसे-जैसे टर्बाइन बड़े मेगावाट और गहरे पानी की ओर बढ़ते हैं, मुख्य शाफ्ट बियरिंग को बढ़ते संपर्क तनाव, थकान जीवन बाधाओं और उच्च ओ एंड एम लागत का सामना करना पड़ता है। 'रोलिंग के बजाय स्लाइडिंग' - पारंपरिक रोलिंग बियरिंग्स को बदलने के लिए बड़े स्लाइडिंग बियरिंग्स का उपयोग करना - तेल फिल्म लोड शेयरिंग, समान तनाव वितरण, प्रभाव प्रतिरोध, कॉम्पैक्ट संरचना और बेहतर जीवन-चक्र लागत प्रदान करता है, जो अगली पीढ़ी के मुख्य शाफ्ट प्रौद्योगिकी के लिए एक महत्वपूर्ण अन्वेषण दिशा बन जाता है।

हमारी कंपनी के पास बड़े पैमाने पर वर्षों का अनुभव है स्लाइडिंग बियरिंग्स , सामग्री चयन, संरचनात्मक डिजाइन, स्नेहन सिमुलेशन, सटीक विनिर्माण से लेकर परीक्षण और सत्यापन तक पूर्ण-श्रृंखला क्षमताओं के साथ। हमने अपने उत्पादों को भारी उपकरण, समुद्री, धातु विज्ञान और अन्य उच्च-लोड स्थितियों में लागू किया है, जिससे समृद्ध इंजीनियरिंग अनुभव प्राप्त हुआ है। पवन मुख्य शाफ्ट स्लाइडिंग बियरिंग्स के उभरते क्षेत्र के लिए, हम पवन ऊर्जा उद्योग में लागत में कमी, दक्षता में सुधार और उच्च विश्वसनीयता के लिए अभिनव समाधानों में योगदान करने के लिए ओईएम, बियरिंग साथियों और अनुसंधान संस्थानों के साथ सहयोग की खोज करने के लिए तत्पर हैं - संयुक्त रूप से तकनीकी व्यवहार्यता, प्रोटोटाइप परीक्षण और क्षेत्र सत्यापन को आगे बढ़ा रहे हैं।