Eólica | Wind Power www.futurenergyweb.es 30 FuturEnergy | Noviembre November 2017 carga a la multiplicadora. Un problema es que los rodamientos deben soportar una reacción radial y una carga axial del viento solo en la hilera de rodillos del lado generador. Otro problema es que, debido al aumento del juego radial interno, a medida que el rodamiento se va desgastando, la deflexión axial y los momentos de vuelco se transfieren a los rodamientos de los portaplanetas. Esta carga adicional puede afectar al contacto de los engranajes planetarios y, por tanto, también a los engranajes y a las cargas de los rodamientos. En el diseño de cuatro puntos, el peso del eje recae sobre los brazos de par de la multiplicadora y dos rodamientos principales frente a la multiplicadora. Estos rodamientos principales son a menudo SRB, pero también son comunes otras disposiciones, como rodamientos de rodillos cilíndricos y cónicos. Esta disposición hace que el paquete de la góndola sea más largo y la masa del aerogenerador mayor, confiere mayor rigidez al sistema y permite un menor nivel de desalineación y deflexión del sistema. El rendimiento de los rodamientos del eje principal suele ser superior en los diseños de cuatro puntos que en los de tres puntos, pero algunos modelos siguen teniendo problemas, particularmente cuando se utiliza un SRB en la posición trasera. Modos de fallo comunes Micropicaduras Aunque antes el uso de un único SRB era el diseño preferido, ahora los operadores están buscando una solución mejor. Una de las principales razones son los daños prematuros que se ven en este tipo de rodamientos, principalmente debido a las micropicaduras (fatiga superficial). Aunque no existe ningún límite oficial, una proporción típica de carga axial-radial aceptable para un SRB de dos hileras sería de aproximadamente del 25%. En muchos de los grandes aerogeneradores actuales, las cargas axiales reales pueden llegar hasta un 60% en algunos casos, y cada vez hay más preocupación por problemas relacionados con la pérdida de asiento, la distribución anormal entre filas, el deslizamiento de los rodillos, la tensión en los retenedores, la generación excesiva de calor y la suciedad acumulada en los rodillos. Cuando estas cargas axiales son elevadas, solo la hilera de rodillos del lado generador soporta tanto la carga axial como la radial; mientras que la hilera del lado rotor no tiene carga. Como resultado, los rodamientos de eje principal con un montaje de tres puntos están experimentando de daños como: micropicaduras, carga en los extremos, cargas axiales en el extremo del rodillo, fallos en las jaulas de una sola pieza y desgaste del anillo guía central, así como daños causados por impurezas. Esto provoca fallos importantes en el ciclo de vida del aerogenerador. Lubricación inadecuada Además, las condiciones de funcionamiento de los rodamientos de eje principal no suelen ser las idóneas para la generación de la capa de lubricante. Con una velocidad de funcionamiento máxima de aproximadamente 20 Common failure modes Micropitting Although the use of a single SRB used to be the design of choice, operators are now seeking a better solution. A primary driver is the premature damage seen on this type of bearing, mainly due to micropitting (surface fatigue).While there is no official maximum limit, a conventional ratio of permissible thrust-to-radial loading deemed acceptable for a two-row SRB is approximately 25%. In many large turbines today, actual thrust loads can reach as much as 60% in some instances and there are increasing concerns over issues related to unseating effects, abnormal load distribution between rows, roller skewing, retainer stress, excessive heat generation and roller smearing.With these high axial loads, only the downwind row of rollers supports both the radial and thrust loading; while the upwind row is completely unloaded. As a result, mainshaft bearings in three-point mount turbines are experiencing the same common damage modes including micropitting, edge loading, roller end thrust, single piece cage failures and cage and centre guide ring wear as well as debris damage. This is leading to significant field failures early in the lifecycle of turbines. Inadequate lubrication Furthermore, mainshaft bearing operating conditions are typically not ideal for lubricant film generation.With a maximum operating speed of approximately 20 rpm, the bearing surface speed and lube film generation often are insufficient to keep the race asperities separated. In addition, changing pitch and yawmoments are constantly shifting the location and direction of the load zone almost instantaneously, interrupting the formation and the quality of the lubricant film. For an SRB in a three-point mount turbine, this situation is accelerated. SRBs are operating under radial clearance, increasing the risk of micropitting or smearing. Bearing upgrades for existing turbines Wear-resistant bearings Timken has developed aWear Resistant (WR) SRB that utilises special coatings in combination with enhanced surface finishes. TheWR bearings protect raceways against wear andmicropitting by significantly reducing the shear stresses and asperity interactions. The engineered surface consists of a durable and unique tungsten carbide/amorphous hydrocarbon coating. Primeras fases de micropidaduras en los SRB del eje de un aerogenerador | Early stages of SRB micropitting in a turbine mainshaft
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