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Wind energy NSK è presente nel settore dell'industria eolica da decenni ed è uno dei principali fornitori di cuscinetti per riduttori di turbine eoliche. Ci concentriamo su cuscinetti per alberi rotore e generatori.

Le turbine eoliche generano corrente elettrica anche in condizioni operative avverse e mutevoli, in applicazioni sia a terra che off-shore. Le turbine non sono facilmente accessibili e sono progettate per una durata di almeno 20 anni. Per questo motivo ogni componente richiede specifiche estremamente precise, soprattutto i cuscinetti volventi. Oltre alle velocità elevate, i cuscinetti devono essre in grado di sopportare anche carichi dinamici continui per lunghi periodi. Ciò significa che è necessario avvalersi di partner con esperienza nel settore e con una conoscenza approfondita dei cuscinetti. NSK lavora nel settore eolico da oltre 15 anni. Per questo, siamo quello che fa per voi.

I cuscinetti NSK hanno guadagnato una reputazione a livello mondiale per la qualità eccezionale costruita sulla loro lunga durata, l'affidabilità, la resistenza e il loro design.

NSK per il Settore Eolico. Nel 2008, NSK ha svolto un ruolo pionieristico come primo produttore che ha creato uno standard interno per i cuscinetti utilizzati nelle turbine eoliche: la specifica standard U303. Questa specifica garantisce il 100% della tracciabilità dei componenti di ogni singolo cuscinetto. Vengono anche applicati metodi non distruttivi (prove non distruttive) per evitare danni causati da incisioni strutturali al di sotto della superficie della pista di rotolamento.

NSK fornisce supporto alle vendite ed alle attività di ingegneria per garantire un servizio a valore aggiunto ai clienti che operano nel settore eolico, raccogliendo i risultati delle ricerche condotte e studiando tecnologie di produzione flessibili e personalizzate. Le nostre strutture sono in grado di testare cuscinetti di grandi e grandissime dimensioni per alberi di rotori di turbine eoliche in un’ampia gamma di condizioni operative.

  • Albero Rotore
  • Riduttori Principali
  • Generatore
  • Assi di Imbardata e di Beccheggio
  • Prodotti

Albero Rotore

Cuscinetti principali per albero rotore

Condizioni operative: carichi radiali e assiali elevati

I carichi dinamici che agiscono sul rotore generano un alto livello di sollecitazione meccanica sui componenti di trasmissione della turbina eolica. Il sistema dei cuscinetti principali deve assorbire carichi sia radiali sia assiali, compresi i momenti flettenti dell’albero rotore. Nelle trasmissioni integrate, il mozzo del rotore è collegato direttamente al generatore o al riduttore. La velocità di rotazione normalmente è compresa fra 5 e 20 rpm. Le turbine più piccole girano più veloci e quelle più grandi più lentamente.


Una soluzione di Qualità Totale:
Cuscinetti radiali orientabili a rulli NSKHPS con elevato coefficiente di carico & Cuscinetti radiali orientabili a rulli serie CAM con design della gabbia ottimizzato


Oggi gli alberi del rotore sono caratterizzati da montaggi di vario tipo. Le turbine eoliche fino a 3 MW hanno spesso una combinazione di due cuscinetti a rulli. Cosiddetto supporto su tre punti con un solo cuscinetto a rulli, questo è spesso usato per turbine più piccole; il riduttore collegato è utilizzato come contro cuscinetto.

Le turbine più grandi, sopra i 2 MW, spesso utilizzano una combinazione di un cuscinetto a rulli conici a doppia corona come cuscinetto fisso e un cuscinetto a rulli cilindrici come cuscinetto mobile. In questa tipologia troviamo due cuscinetti a rulli conici montati in una disposizione back-to-back. Nelle turbine ad azionamento diretto, sono utilizzati anche cuscinetti di grandi dimensioni.

Per i cuscinetti dell'albero rotore singoli o integrati -  a sfere a rulli conici o a rulli cilindrici: NSK vi offre la soluzione ideale.

Le nostre innovazioni:
Cuscinetti radiali orientabili a rulli NSKHPS
Cuscinetti radiali orientabili a rulli serie CAM

 

I cuscinetti radiali orientabili a rulli della Serie NSKHPS (High Performance Standard) sono particolarmente indicati per questa applicazione dato che offrono un elevato coefficiente di carico e velocità ammissibili elevate.

 

Riduttori Principali

Riduttori Principali

Condizioni operative: Carichi variabili

Un riduttore principale di una turbina eolica serve per convertire la bassa velocità del rotore in velocità elevata del generatore. I riduttori che vengono spesso usati nelle turbine di classe megawatt comprendono almeno un riduttore epicicloidale ed uno o due ingranaggi cilindrici a denti dritti. Le condizioni operative per le turbine eoliche generano un’elevata domanda di cuscinetti utilizzati su alberi individuali e componenti di riduttori.

I continui cambiamenti di velocità del vento fanno si che i cuscinetti vengano sottoposti a continue variazioni di carico. Le turbine si spengono quando non c'è vento oppure se ci sono venti molto forti; in altri casi sono ferme o vanno a bassissima velocità. Le procedure di avvio e di arresto sollecitano i cuscinetti a forti carichi. Qando la turbina è ferme, si verificano carichi concentrati che possono causare delle brinellature. Il funzionamento a velocità molto bassa è particolarmente problematico, il riduttore lavora molto lentamente e spesso senza carico. Ciò impedisce un'adeguata continua lubrificazione, provocando uno slittamento maggiore dei componenti.

Un altro fattore è il peso del riduttore che deve essere ridotto al minimo, dato che l'unità viene montata ad un'altezza fino a 120 metri. I cuscinetti devono essere progettati in maniera adeguata in base a queste specifiche.

I cuscinetti sono progettati da ingegneri esperti che utilizzano sofisticati strumenti di calcolo e di simulazione: nella fase di progettazione vengono valutate le condizioni estreme di lavoro, cicli di carico, lubrificazione, deformazione e risposta termica. Questo consente una progettazione sicura per creare e ottenere la durata desiderata utilizzando componenti con costi ottimizzati.

Una Soluzione di Qualità Totale:
Calcolare la durata di esercizio attraverso il software STIFF di NSK, Cuscinetti a rulli conici serie HR, Serie EM & Serie EW cuscinetti a rulli cilindrici ad elevata capacità di carico


I cuscinetti a rulli conici della Serie HR ed i cuscinetti a rulli cilindrici della Serie EM ed EW di NSK rappresentano la soluzione ideale per i riduttori principali dato che garantiscono la massima affidabilità nonostante i carichi variabili. Inoltre offrono anche un coefficiente di carico elevato. Possono anche essere disposti in maniera diversa – disposizione autoallineante/in supporto libero o disposizione flottante.

Si ottiene una maggior durata di esercizio utilizzando il rivestimento BOC (rivestimento di ossido nero) e materiali brevettati: il rivestimento di ossido nero è il metodo standard per ridurre il rischio di sfaldamento strutturale (White Structure Flaking - WSF) nei cuscinetti. Per particolari esigenze è anche disponibile lo speciale materiale brevettato AWS-TF (Anti White Structure-Tough) per evitare in modo affidabile danni causati da incisioni strutturali al di sotto della superficie della pista di rotolamento.

Le Nostre Innovazioni:
Cuscinetti a rulli cilindrici ad elevata capacità di carico Serie EW
Cuscinetti a rulli cilindrici ad elevata capacità di carico Serie EM 
Cuscinetti Orientabili a Rulli Serie NSKHPS
Cuscinetti serie TF

 

 

Generatore

Generatore

Condizioni operative: passaggio di corrente elettrica

Il ruolo di un generatore in una turbina eolica è di convertire energia meccanica in energia elettrica. Fattori come l’asimmetria magnetica o l’uso di inverter spesso generano correnti elettriche che vengono dissipate nello spazio tra il rotore e lo statore. Queste correnti si spostano attraverso i cuscinetti. Lo scambio frequente ed improvviso delle cariche attraverso una pellicola molto sottile di lubrificante può provocare danni alle piste di rotolamento ed ai corpi volventi (formazione di micro crateri). La corrosione elettrica si verifica se il cuscinetto è soggetto a queste scariche per una certe quantità di tempo.


Una soluzione di Qualità Totale:
Cuscinetti radiali rigidi a sfere standardcuscinetti a sfere con rivestimento in ceramica & cuscinetti ibridi per evitare la corrosione elettrica


I cuscinetti radiali rigidi a sfere standard non possono sostenere i carichi meccanici nei generatori. Ad ogni modo, i cuscinetti radiali rigidi a sfere con rivestimento in ceramica ed i cuscinetti ibridi di NSK sono la soluzione ottimale dato che non sono soggetti a corrosione elettrica.

Questi cuscinetti radiali rigidi a sfere hanno un rivestimento isolante che separa elettricamente il cuscinetto dal rivestimento (statore). Nonostante lo spessore del rivestimento sia solo di alcuni decimi di millimetro, ha una tensione di rotture di diversi migliaia di volt.

Con elementi volventi in ceramica, i cuscinetti ibridi servono anche per isolare elettricamente lo statore ed il rotore in maniera efficace.

Le nostre innovazioni:
Cuscinetti a sfere con rivestimento in ceramica

Generatore

Assi di Imbardata e di Beccheggio

Assi di Imbardata e di Beccheggio

Condizioni operative: carico statico elevato

I riduttori di imbardata movimentano la navicella verso il vento o la spostano.  Servono per posizionare l’impianto così che l’area del rotore sia verticale rispetto al vento. I riduttori di beccheggio servono per aggiustare le pale del rotore per sfruttare al massimo l’energia cinetica.

Dopo che le pale del rotore o della navicella sono state angolate, gli azionamenti rimangono spesso nella stessa posizione per diverse ore. In questo periodo, gli azionamenti devono sostenere vibrazioni notevoli e variazioni del carico.


Una soluzione di Qualità Totale:
Cuscinetti a rulli conici della Serie HRSerie EM & Serie EW cuscinetti a rulli cilindrici ad elevata capacità di carico


NSK offre un’ampia gamma di cuscinetti a rulli conici e cilindrici con coefficienti di carico statico elevati che possono essere utilizzati per realizzare azionamenti per ogni classe di potenza.

Le nostre innovazionui:
Cuscinetti Orientabili a Rulli Serie NSKHPS

Assi di imbardata e di beccheggio

 

Prodotti

Cuscinetti Serie TF

Progettati per garantire una resistenza eccezionale in condizioni gravose di contaminazione, uniscono una maggiore durata ad una resistenza superiore a usura, grippaggi e calore.  >>

Cuscinetti Radiali Orientabili a Rulli con Gabbia in Ottone

I cuscinetti radiali orientabili a rulli con gabbia in ottone sono progettati per sopportare carichi elevati e molto altro...  >>

Cuscinetti Orientabili a Rulli - Serie NSKHPS

La Serie NSKHPS (High Performance Standard) comprende cuscinetti fabbricati con materiali purissimi per velocità e carichi elevati. >>

Cuscinetti a Rulli - Serie EW

Capacità di carico elevata e gabbia in acciaio stampato ad alte prestazioni.  >>

Cuscinetti a Rulli - Serie EM

Valori di carico elevati e funzionamento silenzioso con gabbia mono pezzo lavorata di precisione.  >>

Cuscinetti a Sfere con Rivestimento in Ceramica

Ottimali per le applicazioni che sono suscettibili a danni provocati da corrosione elettrica  >>

NSK e l'industria Eolica

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