Zylinderrollenlager Zylinderrollenlager mit erhöhter Tragfähigkeit für Windturbinengetriebe

Bei Getrieben mit mehr als 2 MW Leistung werden überwiegend Zylinderrollenlager mit Messingmassivkäfig eingesetzt. Sie benötigen aber bei gleicher Tragfähigkeit mehr Bauraum und stoßen im Hinblick auf die geforderten Tragzahlen teilweise an ihre Grenzen. Nun gibt es neue Entwicklungen, bei denen mit Hilfe spezieller Käfigkonzepte die hohe Tragzahl von vollrolligen Lagern nahezu erreicht wird und die dynamischen Eigenschaften gegenüber Standardlagern mit Messingmassivkäfig zum Teil noch verbessert werden können.

Anbieter zum Thema

konstruktionspraxis – Alles, was der Konstrukteur braucht

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

GGB Heilbronn GmbH

Franke GmbH

AB SKF

mehr weniger

SKF GmbH

weniger

Das Getriebe ist eine entscheidende Komponente im Triebstrang vieler Windturbinen und wird im Unterschied zu Industriegetrieben anderer Anwendungsbereiche sehr viel höher beansprucht und belastet. Die zu übertragende Leistung ist sehr hoch, die Eingangsdrehzahl sehr gering (die Nenndrehzahl liegt je nach Leistung und Größe der Anlage zwischen 10 und 25 Umdrehungen pro Minute) und das Übersetzungsverhältnis von der niedrigen Rotor- zur hohen Abtriebsdrehzahl ist sehr groß.

Im Vergleich zu anderen technischen Anwendungen treten enorme Kräfte und Momente auf, die insbesondere bei Notbremsungen oder böigem Wind stark variieren können. Hinzu kommen Betriebszustände mit sehr geringen Lasten sowie Schwingungsüberlagerungen mit dem Turm und anderen Systemkomponenten.

Es kommen unterschiedliche Getriebekonzepte zum Einsatz, die sich im Wesentlichen in reine Stirnradgetriebe, Getriebe bestehend aus Planeten- und Stirnradstufen sowie reine Planetengetriebe einteilen lassen. Bei Windkraftanlagen mit bis zu einem Megawatt Leistung, welche in der Vergangenheit sehr verbreitet waren, wurden meist zwei- und dreistufige Stirnradgetriebe eingesetzt.

Am weitesten verbreitet sind Anlagen mit mehr als einem Megawatt Leistung bei denen überwiegend Planeten-Stirnradgetriebe eingesetzt werden, die entweder über eine Planetenstufe und zwei Stirnradstufen oder zwei Planetenstufen und eine Stirnradstufe verfügen (Abbildung 2). Darüber hinaus existieren weitere Konzepte, beispielsweise reine Planetengetriebe mit zwei bis drei Planetenstufen oder leistungsverzweigte Stirnrad- oder Planeten-Stirnradgetriebe.

Besonders die Planetenräder der ersten Planetenstufe sind aufgrund des enorm hohen Drehmoments der Rotorwelle, der Eingangswelle des Getriebes, sehr hoch belastet. Gleichzeitig ist der Bauraum durch den Querschnitt der Planetenräder begrenzt. Die Wälzlager sollten daher möglichst eine hohe Tragfähigkeit und geringe Querschnittshöhe aufweisen. Hier sind beispielsweise Zylinderrollenlager eine bewährte Lösung. (Mehr Infos nach dem Umblättern)

(ID:28274350)