Auswahl und Berechnung von Wälzlagern für Windkraftanlagen

Anbieter zum Thema

Lager aus diesem Werkstoff erreichen bei sauberem Schmierstoff eine etwa doppelt so lange Lebensdauer. Wenn sie bei Anwendungsfällen zum Einsatz kommen, in denen der Schmierstoff verunreinigt ist, wird sich ihre Lebensdauer im Vergleich zu konventionellen Wälzlagern noch stärker verlängern. Die Super-TF-Technologie kann für einen großen Bereich von Lagertypen angewendet werden, z.B. für Zylinderrollenlager, die zu den am häufigsten eingesetzten Lagertypen in der Windkrafttechnik gehören, aber auch für Kegel- und Pendelrollenlager.

Verschiedene Arten der Lagerung

Bei modernen Windkraftanlagen der Megawatt- und Multi-Megawatt-Klassen sorgen überwiegend mehrstufige Planetenradgetriebe bzw. Differentialgetriebe für die nötige Untersetzung des Haupttriebstrangs. Bild 2 zeigt die im Getriebe des MW-Leistungsbereiches am häufigsten verwendeten Wälzlagerarten. Der Konstrukteur muss hier nicht nur die jeweils angemessene Lagerbauart auswählen, sondern z.B. auch die Art der Lagerung festlegen. Zur Auswahl stehen die Lagerung mit Fest- und Loslager, eine angestellte Lagerung oder eine schwimmende Lagerung. Jede Lagerungsart bietet jeweils spezifische Vor- und Nachteile. So besteht bei einer angestellten Lagerung, die eine exakte Führung der Welle insbesondere in axialer Richtung erlaubt, die Gefahr der gegenseitigen Verspannung. Hier muss man also Lagerbauarten wie z.B. Kegelrollenlager wählen, die neben radialen auch in mindestens einer Richtung axiale Kräfte aufnehmen können. Ähnliches gilt für die schwimmende Lagerung, bei der sich die Welle axial um einen bestimmten Weg verschieben kann. Angestellte und schwimmende Lagerungen werden z.B. bei Lagerkonstruktionen für Planetenträger und Planetenrad eingesetzt.

Neue Konzepte für Hauptgetriebe

Neben dem Trend zu immer höheren Leistungen und zu Offshore-Anlagen stellen auch neue Antriebs- und Getriebekonzepte die Konstrukteure vor neue Herausforderungen. Hier arbeitet NSK intensiv mit den Herstellern von Windkraftanlagen und deren Antriebskomponenten zusammen. Ziel dabei ist es, den neuen Konzepten, die z.B. die Effizienz der Windturbinen erhöhen oder das Gewicht in der Gondel verringern, schnell zur Marktreife zu verhelfen und ihrem Nutzer einen Vorsprung im Wettbewerb zu verschaffen. Die über zwanzigjährige Erfahrung in der Entwicklung von Wälzlagern für die Windkraftindustrie ist dabei von Vorteil – ein Vorteil übrigens, von dem auch die Anwender von Wälzlagern außerhalb der Windkrafttechnik profitieren.

* Ralf Petersen ist Engineering Manager Wind Energy bei NSK Deutschland in Ratingen

(ID:320466)