Просмотры: 0 Автор: Редактор сайта Время публикации: 21 августа 2026 г. Происхождение: Сайт
В этом отчете представлена замена традиционных подшипников качения (сферические роликоподшипники SRB / двухрядные конические роликоподшипники TRB) в главных валах больших ветряных турбин (скорость 10–30 об/мин) на подшипники скольжения. В подшипниках качения используется точечный/линейный контакт, тогда как в подшипниках скольжения используется гидродинамическая масляная пленка между шейкой и подушками подшипника для передачи нагрузки при поверхностном контакте.
«Скольжение вместо качения» — это детерминистическая тенденция, обусловленная масштабированием ветряных турбин, снижением затрат и требованиями надежности. Этот переход уже назрел в коробках передач и вводится в серийное производство (ZF поставила более 3000 единиц, NGC 12000+, подшипники скольжения собственной разработки Envision превысили 1000 единиц без отказов). Главный вал (низкоскоростной вал) — это следующий рубеж: компания Goldwind установила первый в мире прототип раздвижного главного вала в 2021 году, и отрасль переходит от проверки прототипа к мелкосерийному производству. Теоретический коэффициент замены главных валов может достигать 100%, а потенциал мирового рынка превышает 20 миллиардов юаней.
Разъемная радиальная подшипниковая втулка (например, конструкция с 9 колодками) вокруг шейки, каждая из которых заменяется независимо.
Упорные подушки (например, конструкции с 6 подушечками) для восприятия осевых нагрузок.
Система принудительной смазки: циркуляция масла, охлаждение, фильтрация и лабиринтные уплотнения.
Наклоняемая/сегментированная конструкция для компенсации отклонения и смещения вала.
Типичные параметры Шанхайского университета Цзяо Тонг, Чунцинский научно-исследовательский институт: низкая скорость <0,1 м/с, большая нагрузка >15 МПа, частые старты и остановки, срок службы 20 лет.
В настоящее время ветряные турбины становятся масштабными и сверхмощными. Мегаваттная технология морских ветряных турбин постоянно совершенствуется, что, в свою очередь, вызывает замену технологий.
Узкое место в размерах: на суше >15 МВт, на море >20 МВт – диаметр дорожки качения подшипников качения главного вала приближается к производственному пределу.
Узкое место отказов: белые трещины травления (WEC) и электрическая точечная коррозия стали обычными видами отказов; Статистика NREL показывает, что поломки подшипников качения составляют более 67% неисправностей коробок передач.
Узкое место в стоимости и локализации: уровень локализации подшипников главного вала составляет всего около 35%, подшипники коробки передач почти все импортируются – критическая «узкая точка».
От 1 МВт до 10 МВт изгибающий момент главного вала увеличивается примерно в 25 раз, что намного превышает рост тяги (~ 11 раз) – условия с преобладанием изгибающего момента являются именно теми условиями, где контакт с поверхностью подшипника скольжения превосходен.
Стоимость закупок снижена на ~30%, стоимость эксплуатации и технического обслуживания — на ~60%, общая стоимость турбины — на ~6,5% (CICC); снижение стоимости жизненного цикла ~4,5% (Гошэн).
Отсутствие тел качения, что позволяет избежать точечной коррозии, WEC и электрической точечной коррозии; Демпфирование масляной пленкой поглощает вибрацию.
Сегментированные подушки позволяют производить замену одной колодки на вершине башни – для замены коренных подшипников на море требуется судно-кран с дневной арендной платой около 250 000 долларов США; Goldwind заявляет о снижении затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание более чем на 60%.
OEM |
Прогресс |
Золотой ветер |
Октябрь 2021 г. — первый в мире прототип главного подшипника скольжения, подключенный к сети и работающий при полной нагрузке в Дабаньчэне, Синьцзян (полупрямой привод 4 МВт, плотность нагрузки +20%, стоимость обслуживания -60%); Морская установка мощностью 16 МВт, зарезервированная с универсальным подвижным/раздвижным интерфейсом; построил испытательный стенд полной степени свободы мощностью 6 МВт. |
Представьте себе |
Мировой эталон подшипников скольжения для коробок передач: первый редуктор с подшипниками скольжения мощностью 3,3 МВт в 2021 году, совокупное количество установок превысило 1000 единиц при нулевом отказе за 5 лет; в новых агрегатах будут использоваться >90% подшипников скольжения; Модель Z Pro 2025 года (14–18 МВт), оснащенная подшипниками скольжения собственной разработки, планируется расширить до подшипников главного вала/генератора. |
Другие |
Компания Electric Wind Power приобрела радиальные + упорные подшипники скольжения Chongde; CSSC Haizhuang 6,25 МВт, проверка прототипа Harbin Electric 2 МВт. |
SUND: №1 в Китае (№6 в мире) по гидродинамическим подшипникам скольжения; проектирование и испытательный стенд сертифицирован DNV-GL; первая полностью автоматическая линия по производству лазерной наплавки; Планетарно-пальцевые подшипники скольжения мощностью 16 МВт проходят испытания мелкосерийным производством; Выручка от ветроскользящих подшипников в 2023 году +275%, ожидается, что в 2025 году они удвоятся; SKF владеет 6,96% акций и придерживается принципа «скольжения, а не прокатки»; Выручка в 2025 году — 619 миллионов юаней (+19,5%), в 1 квартале 2026 года — 162 миллиона юаней (+34,6%).
Shenke: первая зарегистрированная компания по производству толстостенных подшипников скольжения, поставляющая Goldwind и Mingyang; создать дочернюю компанию по производству морской ветроэнергетики в 2025 году; государственная группа приобрела контрольный пакет акций в начале 2026 года.
Chang S heng Bearing: завершены испытания подшипников скольжения коробки передач с полупрямым приводом мощностью 6 МВт, доставлены для полевых испытаний.
Shuangfei: массовое производство подшипников скольжения коробки передач сверхбольшой мощности; Джинлэй завершил доставку образцов.
Международные: Miba (массовое производство с 2019 года, расширение мощностей, заявленная возможная мощность 20 МВт), Winergy, RENK, Kingsbury, Waukesha, GGB и т. д.
Устройства с двойной подачей и полупрямым приводом/среднескоростными постоянными магнитами являются основными объектами для подшипников скольжения главного вала; Агрегаты с прямым приводом имеют чрезвычайно низкую скорость и большой диаметр, что затрудняет образование масляной пленки с наименьшим прогрессом.
Текущие основные технические проблемы : образование масляной пленки на очень низких скоростях (<0,2 м/с), старт-стопный износ и компромисс между размером и весом для больших колодок. По мере того, как турбины перемещаются в сторону более крупных мощностей и более глубоких вод, подшипник главного вала сталкивается с растущими контактными напряжениями, усталостными ограничениями по сроку службы и высокими затратами на эксплуатацию и техническое обслуживание. «Скольжение вместо качения» — использование больших подшипников скольжения для замены традиционных подшипников качения — обеспечивает распределение нагрузки масляной пленкой, равномерное распределение напряжений, ударопрочность, компактную конструкцию и более низкие затраты в течение жизненного цикла, что становится ключевым направлением исследований для технологии главного вала следующего поколения.
Наша компания имеет многолетний опыт работы в крупных подшипники скольжения с возможностями полного цикла: от выбора материала, проектирования конструкции, моделирования смазки, точного производства до испытаний и валидации. Мы применяем нашу продукцию в тяжелом оборудовании, морском судостроении, металлургии и других условиях высоких нагрузок, накопив богатый инженерный опыт. Что касается развивающейся области подшипников скольжения главного вала ветроэнергетики, мы рассчитываем на сотрудничество с OEM-производителями, коллегами по подшипникам и исследовательскими институтами - совместно продвигая техническое обоснование, испытания прототипов и полевые испытания - чтобы внести инновационные решения для снижения затрат, повышения эффективности и повышения надежности в ветроэнергетической отрасли.
