Gleitlager Gleitlager als Alternative zu Wälzlager in Windgetrieben

Redakteur: Ute Drescher

Die derzeit verwendeten Wälzlager versagen vor allem im Multi-Megawattssegment wegen spezifisch auftretender Schadensmechanismen lange vor Erreichen der rechnerischen Lebensdauer. Miba bringt neue Ansätze zur Entwicklung und Validierung von alternativen Lagertechnologien in Windgetrieben.

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Beispiele aus einer EHD Simulation (elasto-hydrodynamische Schmierfilmsimulation) eines Planetenradlagers (Bild: Miba)
Beispiele aus einer EHD Simulation (elasto-hydrodynamische Schmierfilmsimulation) eines Planetenradlagers (Bild: Miba)

Die Miba hat gemeinsam mit einem renommierten Windgetriebehersteller Gleitlagerlösungen entwickelt, die eine langlebige, zuverlässige und damit für den Betreiber kostengünstigere Alternative zu Wälzlagern verspricht.

Mindestens 20 Jahre oder 175.000 Betriebsstunden sollen Getriebe und deren Komponenten von Windkraftanlagen halten. Wälzlager, die jetzt Stand der Technik sind, erreichen insbesondere im MW-Bereich von Windkraftanlagen aber nicht einmal die Hälfte und treiben so die Betriebskosten in die Höhe.

Wälzlager haben sich bestens im Fahrzeug- und Stationärmaschinenbau bewährt. Die Berechnungsmethodik und Auslegung ist auf diese spezifischen Anforderungen ausgerichtet. Allerdings vereinen Windgetriebe in MW-Anlagen die ungünstige und für Wälzlager untypische Kombination aus großen Abmessungen, extrem breitem und dynamischem Lastspektrum, hoher Dynamik und elastischen Verformungen.

Sowohl Spitzenlasten als auch Stillstand führen zu Vorschädigungen der Wälzlager

Überlast aus Notstopps, Windböen und Fehlausrichtungen der Gondel führen zu einem überproportionalen Ansteigen der Hertz’schen Flächenpressung an den Laufflächen. Deshalb werden Wälzlager unter Berücksichtigung der Lebensdaueranforderungen entsprechend groß dimensioniert. Bei Unterlast und während der Anlaufphasen hingegen reicht die geringe Traktionskraft zwischen Wälzkörper und Lauffläche nicht aus um die Massenträgheit der Rollen zu überwinden. Abhängig von der Drehzahl an den unterschiedlichen Lagerstellen führt dieser Schlupf zu Vorschädigungen wie Reibverschleiß (Smearing) und Graufleckigkeit (Micro Pitting) an den Lagerringen.

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