Жұмыс принципі: Беріліс муфталары жел турбинасының жетектерін қалай басқарады
Тәжді тіс торы
Тісше тістері дәл тәж радиусымен тегістелген — әдетте тесік өлшеміне байланысты 0,3-тен 0,8 мм-ге дейін — бұл жең мен тіректің бір-біріне қатысты шеткі жүктемесіз еңкейуіне мүмкіндік береді. Жел турбинасында асимметриялық қалақша жүктемесі кезінде ротор білігінің ауытқуы үздіксіз 0,5°-қа жетуі мүмкін; тәжді тор генератор білігінде иілу кернеуін тудырмай, мұны қамтамасыз етеді, генератор мойынтірегін де, муфтаның өзін де шаршау істен шығуынан қорғайды.
Екі бөлікті фланецті жең
Жоғары созылатын болттармен біріктірілген бөлінген фланецті жең қосылған техниканы білік осі бойымен жылжытпай-ақ жинауға және бөлшектеуге мүмкіндік береді. Қолжетімділік уақыты кеме сағатымен төленетін теңіз турбиналарында бұл дизайн ерекшелігінің өзі нақты шығындарды үнемдеуге әкеледі. Фланецті бөлшектеу сонымен қатар ыңғайлы тексеру нүктесін қамтамасыз етеді: техниктер Бристоль каналында немесе Солтүстік теңіз қондырғыларында жоспарланған қызмет көрсету кезінде толық бөлшектемей тістердің тозуын бағалау үшін жеңнің жартыларын бөле алады.
Тығыздалған майлау
-40 °C-тан +120 °C-қа дейінгі температураға төзімді жоғары тұтқырлыққа ие, литий-кешенді немесе полимочевина майымен толтырылған тығыздалған майлау камералары қаңтар айында Шотландия таулы аймақтарына тән нөлден төмен температура жағдайында да үздіксіз қабықшалы майлауды қамтамасыз етеді. Қадам шеңберінің диаметрінде орналасқан майлау ниппельдері турбинаны өшірмей, гондола едені арқылы орнында қайта майлауға мүмкіндік береді, бұл турбина операторлары National Grid ESO-ға есеп беретін жылдық энергия өндірісі (AEP) көрсеткіштерін сақтайды.
Жел энергетикасындағы беріліс типті муфталардың негізгі техникалық артықшылықтары
Жоғары айналу моменті тығыздығы
Тісті муфталар кез келген икемді муфта түрінің бірлігіне шаққандағы ең жоғары айналу моментінің қатынасын қамтамасыз етеді. 250 мм қадам шеңберінің диаметрі бар тісті муфта 500 кНм-ден астам ток өткізе алады, бұл оны айналу моменті де, кеңістік қабығы да гондоланың құрылымдық болат торымен шектелген көп мегаватттық жел турбинасы бар төмен жылдамдықты біліктер үшін жалғыз шынайы муфта таңдауына айналдырады.
Сәйкессіздікке төзімділік
Торға 1,5° дейін бұрыштық туралаудың бұзылуына мүмкіндік береді (қос қосылыс конфигурациясында барлығы 3°), бұл генератор мен негізгі мойынтіректі мұнараның иілуі мен ротор массасының теңгерімсіздігінен туындайтын иілу моменттерінен қорғайды. 0,25 мм-ге дейінгі параллель ығысу сыйымдылығы турбина іргетастары Шығыс Англия мен Линкольншир жел электр станциялары алаңдарына тән жұмсақ сазды топырақтарда маусымдық шөгуге ұшыраған кезде де жетек жүйесіне төзімділік береді.
Механикалық тиімділік >99.5%
Дұрыс майланған жағдайда, беріліс муфтасының беріліс тиімділігі әдетте толық айналу моменті диапазонында 99,5%-ден асады. Жылына 3500 сағат жұмыс істейтін 5 МВт турбина үшін резеңке элементті муфтаның үстіндегі 0,5% тиімділік дельтасы жылына шамамен 87 500 кВт/сағ энергияны қалпына келтіреді — бұл Ұлыбританияның 30 орташа үй шаруашылығын қуаттандыруға және жобаның энергияның деңгейленген құнын (LCOE) айтарлықтай жақсартуға жеткілікті.
Соққы жүктемесі сыйымдылығы
Тісті муфталар тұрақты деформациясыз номиналды моменттің 2,5-тен 3 есеге дейінгі қысқа мерзімді соққы моменттеріне төтеп береді. Желдің екпіні, электр желісіндегі кернеудің төмендеуі немесе апаттық тежегіштің қосылуы кезінде бұл шамадан тыс жүктеме шегі муфтаның істен шығуының беріліс қорабының сақиналы берілісіне деструктивті момент секірулерінің таралуына жол бермейді, оны ауыстыру муфта элементіне қарағанда әлдеқайда қымбат және Ұлыбританияның ағымдағы жеткізу тізбегінен алу үшін алты ай қажет болуы мүмкін.
20+ жылдық дизайн өмірі
Тіс жанасу кернеуі 1050 МПа-дан (ISO 6336 5-сынып) төмен болғанда және майлау аралықтары сақталған кезде, жел турбинасының жұмысында беріліс муфталары әдетте 100 000 жұмыс сағатына жетеді. Бұл Ұлыбританияның жел электр станциялары жобаларын қаржыландырудың көпшілігі құрылымдалған 20 жылдық қаржылық модельге сәйкес келеді және толық концессия кезеңінде муфтаны ауыстыруды O&M бюджетінен алып тастайды — бұл бизнес-кейс кезеңіндегі сенімді дәлел.


Өнімнің техникалық және өнімділік параметрлерінің кестесі
| Параметр | Шағын сериялар (GC-S) | Орташа серия (GC-M) | Ауыр сериялар (GC-H) | Жел турбиналары сериясы (GC-WT) |
|---|---|---|---|---|
| Номиналды айналу моменті (кНм) | 0,5 – 25 | 25 – 150 | 150 – 600 | 200 – 2500 |
| Максималды бұрыштық сәйкессіздік | 0,5° | 1,0° | 1,5° | 3.0° (қос) |
| Параллель ығысу (мм) | 0.05 | 0.12 | 0.20 | 0.25 |
| Максималды жылдамдық (RPM) | 5,000 | 3,500 | 2,000 | 1,800 |
| Хаб материалы | C45 болаты | 42CrMo4 | 42CrMo4 соғылған | 42CrMo4 / 20CrMnTi |
| Жең материалы | Пластикалық шойын GGG50 | ASTM A536 пластикалық шойын | Соғылған болат / CF композиттік | CF-арматураланған соғылған болат |
| Тіс бетінің қаттылығы (HRC) | 55 – 58 | 58 – 60 | 58 – 62 | 60 – 62 |
| Жұмыс температурасы (°C) | -20-дан +80-ге дейін | -30-дан +100-ге дейін | -40-тан +120-ға дейін | -40-тан +120-ға дейін |
| Майлау түрі | Май/май ваннасы | Тығыздалған май | Полиуретанды май тығыздалған | Ұзақ мерзімді тығыздалған май |
| Коррозиядан қорғау | Фосфаттау | Мырышпен қаптау | Zn-Ni + PTFE | Теңіздегі Zn-Ni + PTFE (C5-M) |
| Дизайнның қызмет ету мерзімі (сағат) | 30,000 | 60,000 | 80,000 | 100,000+ |
| Сәйкестік стандарттары | ISO 6336 | ISO 6336, BS 7608 | ISO 6336, DNV-ST-0361 | ISO 6336, DNV-ST-0361, IEC 61400 |
Беріліс типті муфталарға арналған жел турбиналарын қолдану сценарийлері
Ұлыбританияның жел энергиясы саласында беріліс муфталары бірнеше түрлі жетек позицияларында қызмет етеді. Әрбір орын муфтаға ерекше механикалық талаптар қояды, және бұл талаптарды түсіну дұрыс серия мен сипаттаманы таңдаудың кілті болып табылады.
Өндірістік шеберлік
Ever Power: дәлме-дәл беріліс муфтасын өндіру және теңшеу
Дәл өңдеу мүмкіндігі
Ever Power компаниясы ISO 5 дәлдік дәрежесіне дейін тіс профильдерін шығаруға қабілетті CNC плиталары мен тісті тегістеу орталықтарын басқарады — бұл сапа деңгейі бұрын еуропалық немесе жапондық өндірушілерді қажет ететін еді. Тістердің ауытқуы 4 мкм-ден төмен және профиль көлбеуінің қателігі 3 мкм-ден төмен өндірістік партияларда үнемі қол жеткізіледі, бұл Klingelnberg беріліс өлшеу орталықтарымен толық CMM бақылауымен тексеріледі. Бұл төзімділіктер жел турбинасы өндірушілерінің сертификатталған қозғалтқыш компоненттері үшін көрсететін дәлме-дәл болып табылады және олар 20 жылға қызмет ететін муфтаны бес жылдан аз уақыт ішінде тістердің тозу шегіне жететін муфтадан ажыратады.
Толық тапсырыс бойынша инженерлік қызмет
Ever Power компаниясының инженерлік тобы тапсырыс беруші ұсынған жүктеме спектрлеріне, орнату сызбаларына және қоршаған ортаға қойылатын талаптарға сүйене отырып, арнайы муфта жобаларын әзірлейді. Ұңғы конфигурациялары, кілт ойықтарының профильдері, фланецті болт шеңберінің өлшемдері, аралық ұзындықтары және бетті өңдеу жүйелері турбинаның OEM біліктілік бағдарламалары үшін ең аз тапсырыс шектеулерінсіз конфигурациялануы мүмкін. Топ Ұлыбританияның нормативтік базасында жел компоненттеріне арналған DNV-ST-0361 типті сертификаттауды қолдайтын стандартты инженерлік пакеттің бөлігі ретінде FEA негізіндегі тістердің жанасуын талдауды және ISO 6336 шаршау мерзімін есептеуді ұсынады.
Ұлыбританияға сенімді жеткізу тізбегі
Ever Power компаниясы еуропалық тарату хабында жоғары жылдамдықты беріліс муфталарының өлшемдерінің кепілдендірілген қорын сақтайды, бұл стандартты сериялар үшін Ұлыбритания мекенжайларына 5-7 күн және толық тапсырыс бойынша жасалған жобалар үшін 6-8 апталық жеткізу мерзімін қамтамасыз етеді. Жеткізу құжаттамасы Ұлыбританияның кедендік тарифтік кодтарына және CE/UKCA таңбалау талаптарына сәйкес келеді, бұл жобаны іске қосуды кешіктіретін әкімшілік үйкелісті болдырмайды. Халл, Хартлпул және Данди қалаларындағы порттық жел энергиясы логистикалық орталықтарына апаттық қордан тыс жеткізу тапсырыс берілгеннен кейін 72 сағат ішінде сәтті аяқталды — бұл күтпеген муфтаның істен шығуы жоғары өнімді қысқы кезеңде турбинаны өшіру қаупін төндірген кезде маңызды қызмет көрсету деңгейі.
Жел турбинасы жобаңызға арналған арнайы беріліс муфтасын талқылауға дайынсыз ба? Біздің инженерлік топ бір жұмыс күні ішінде жауап береді.

Клиенттің табыс тарихы: Хамберсайд Оффшор Жел — Халл, Шығыс Йоркшир
Жобаға шолу
Халл, Шығыс Йоркшир — 2022 жылдан қазіргі уақытқа дейін
Халлда орналасқан жел турбинасына техникалық қызмет көрсету және жаңғырту мердігері - Хамбер сағасы мен Солтүстік теңіздің оңтүстігіндегі турбиналарға қызмет көрсетеді - 2022 жылы Ever Power компаниясына созылмалы қозғалтқыш сенімділігі мәселесімен жүгінді. Бастапқыда 2008 жылы пайдалануға берілген 44 турбинадан тұратын паркте негізгі біліктің муфтасының істен шығуы жылына орта есеппен үш рет болды. Бастапқы эластомерлі дискілі муфталар жоғары циклдік момент ауытқуы мен тозған гондоль тығыздағыштары арқылы тұз шашыраңқысының енуіне төтеп бере алмады, бұл әрбір ауыстырудан кейін 24-30 ай ішінде эластомердің деградациясына және дискінің шаршауының жарылуына әкелді. Муфтаның істен шығуынан туындаған жоспарланбаған тоқтап қалу операторға жылына шамамен 380 000 фунт стерлинг көлемінде жоғалтылған өндіріс кірісі мен апаттық кеме жалдау ақысына шығын әкелді.
Ever Power шешімі
GC-WT сериялы инженерлік тапсырыс бойынша
Ever Power компаниясының инженерлік тобы оператор ұсынған он минуттық SCADA деректерін пайдаланып, толық жүктеме спектрін талдау жүргізді, бұл 14 жылдық далалық пайдалану кезіндегі нақты моменттің таралуын анықтады. Талдау шың момент оқиғаларының бастапқы муфта дизайны болжағаннан 2,3 есе жиі кездесетінін растады, бұл 2015 жылы жасалған басқару бағдарламалық жасақтамасындағы өзгерістерге байланысты болды, бұл турбинаның жел фронттарына жауап беруін арттырды. Ever Power компаниясы 475 мм жең тесігі, теңіз Zn-Ni + PTFE жабыны, ұзақ қызмет ететін полимочевина майын толтырғышы және гондола жолынан қолжетімді арнайы май ниппелімен арнайы GC-WT 475 муфтасын жасап шығарды және далалық орнату үшін сегіз қондырғыдан тұратын пилоттық партияны жеткізді. Пилоттық турбиналарда 18 айлық ақаусыз жұмыс істегеннен кейін, оператор екі қысқы маусымда үш жоспарланған қызмет көрсету науқанында жеткізілген 44 турбина паркін жаңғыртуға міндеттенді, бұл 4 және 1 тоқсандағы маңызды жоғары генерациялық кезеңдердегі электр желісінің қысқаруын азайту үшін үйлестірілді. Жобаның жалпы көлемі, бірінші муфтаны жеткізуден бастап турбинаны соңғы рет пайдалануға беруге дейін, уақытында және келісілген бірлік бағасы аясында аяқталды, логистика Халлдың King George Dock жүк тасымалдау нысаны арқылы үйлестірілді.
Нәтиже
Флотты толық жаңартудан кейінгі 24 айда муфтаға байланысты тоқтап қалу оқиғалары нөлге дейін төмендеді. Флоттың қолжетімділігі 91,4%-ден 96,8%-ге дейін жақсарды, бұл 44 турбина бойынша жыл сайын шамамен 1,2 ГВт/сағ қосымша генерацияны қалпына келтірді. Оператор муфтаны жаңартуға салынған инвестицияның өтелу мерзімін 14 ай деп бағалады, және әрбір келесі жыл апаттық кеме шақырусыз өткен сайын үнемдеу арта түсуде. Корпустағы техникалық қызмет көрсету тобы енді Ever Power пайдаланады. беріліс муфталары олардың Хамбер эстуарий портфолиосындағы болашақтағы барлық трансмиссиялық жүйелерді жөндеуге арналған стандартты сипаттама ретінде.
Тұтынушылардың пікірлері
★★★★★
«Біз сегіз турбинадағы бастапқы эластомерлі муфталарды 2023 жылдың басында Ever Power компаниясының GC-WT сериясымен ауыстырдық және содан бері қозғалтқышқа байланысты жоспарланбаған үзілістер болған жоқ. Тістердің жанасу сапасы біз алып тастағаннан айтарлықтай жоғары - тәж профилі қолмен тексеру кезінде сезілетін дәлдікпен өңделген. Теңіздегі коррозияға қарсы қаптама 18 айлық тексеру кезінде ақ тот белгілерін көрсетпеді, бұл Humber-дегі тұзды ортаны ескере отырып, шынымен де таңқаларлық. Ever Power компаниясының жұмыс уақыты уәде етілгендей өтті, ал олардың инженерлері кез келген техникалық сұрақтар туындаған сәтте телефонмен сөйлесіп тұрды».
— Халлдағы жел турбинасына қызмет көрсету мердігерінің операциялар жөніндегі директоры
★★★★★
«Ever Power компаниясын біз бағалаған басқа жеткізушілерден ерекшелендіретін нәрсе - теңшеу қызметі болды. Олар тек каталог бөлігін ұсынып, оны сәйкестендіруді айтқан жоқ - олар біздің SCADA деректерімізді пайдаланып толық момент спектрін талдау жасады және муфтаны теориялық шыңға емес, нақты міндетімізге сәйкестендірді. Олар ұсынған FEA есебі DNV типті кеңейту құжаттамасына қайта қараусыз тікелей ену үшін жеткілікті егжей-тегжейлі болды. Біз өз жолымыздан қолжетімді арнайы майлау ниппелінің орындарын көрсеттік, және олар дәл соны жасады. Баға тіпті Қиыр Шығыстан келетін тауарлық баламаларға қарағанда бәсекеге қабілетті болды».
— Гримсбидегі теңіз жел қондырғыларын пайдалану және жөндеу жөніндегі жетекші механик инженер
★★★★★
«Біз Шеффилдтегі қондырғымызда жел турбиналарын сынау стендтеріне арналған беріліс муфталарын он екі жыл бойы сатып алып келеміз, ал Ever Power компаниясының GC-M сериясы - біз тапқан алғашқы өнім, ол G2.5 баланстық сипаттамасына 1500 айн/мин жылдамдықпен сәйкес келеді, бірақ қосымша түзетуді қажет етпейді. Біздің кері қарқынды сынақ режимдеріміз үшін олар ұсынатын 25° қысым бұрышы опциясы шынайы техникалық айырмашылық болды - біз хабарласқан басқа ешбір жеткізуші бұл модификацияны стандартты жеткізу мерзімінде қабылдай алмады. Олардың сапа құжаттамасы мұқият және бақыланатын, бұл турбина OEM тұтынушылары үшін нәтижелерді тексерген кезде өте маңызды».
— Шеффилдтің озық өндірістік паркі, Беріліс қорабын тексеру орталығының аға сынақ инженері

Жиі қойылатын сұрақтар
Жел турбинасына арналған дұрыс беріліс муфтасын көрсетуге дайынсыз ба?
Ever Power компаниясының инженерлік тобымен сөйлесіңіз. Біз Ұлыбритания бойынша және теңіз жағалауында жүктемені талдаудан бастап сертификатталған жеткізуге дейінгі толық сипаттама процесін қамтимыз.
✉ Ever Power компаниясына қазір хабарласыңыз
gzl арқылы өңдеу
Жел энергиясы Біріккен Корольдіктің көміртегі шығарындыларын нөлге дейін жеткізуге бағытталған амбициясының негізіне айналды. Шотландия таулы аймағынан Ла-Маншқа дейін созылып жатқан Ұлыбританияның жел электр станциялары – құрлықтағы және теңіз жағалауындағы – қазір кез келген басқа жаңартылатын көздерге қарағанда ұлттық электр желісіне көбірек электр энергиясын қосады. Теңіз самалын немесе тау беткейлерінің екпінін пайдалануға жарамды қуатқа айналдыратын әрбір турбинаның артында өте күрделі сипаттамаларға сәйкес жасалған механикалық қозғалтқыш орналасқан. Діріл, соққы жүктемесі, бұрыштық тураланбау және жүктемесіз және толық жүктеме жағдайлары арасындағы үздіксіз цикл редукторды және онымен байланысты муфталарды бүкіл машинадағы ең механикалық тұрғыдан талап етілетін компоненттерге айналдырады. Дұрыс көрсетілген кезде беріліс түріндегі муфта бұл кернеулерді тиімділікке, туралау тұтастығына немесе қызмет көрсету аралықтарына зиян келтірмей сіңіреді – және бұл айырмашылық техникке редукторға жету үшін кеме мен кран қажет болған кезде өте маңызды.
Беріліс муфтасының сипаттамасында материалды таңдау екінші рет қарастырылмайды — ол айналу моментінің тығыздығын, шаршау мерзімін және коррозияға төзімділікті тікелей басқарады. Біріккен Корольдіктің жағалау және таулы орталарында жел турбинасына қызмет көрсету үшін өндіріс кезеңінде жасалған металлургиялық таңдау муфтаның үш жылға немесе отыз жылға қызмет ететінін анықтайды.


