Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, bu tueddiad tuag at ymwybyddiaeth gynyddol o gadwraeth amgylcheddol fyd-eang, ac mae'r disgwyliadau ar gyfer cynhyrchu ynni gwynt fel ffynhonnell ynni adnewyddadwy yn cynyddu. Er bod y tyrbin gwynt wedi'i gynllunio am 20 mlynedd o weithredu, mae yna nifer o dueddiadau technolegol i wella effeithlonrwydd cynhyrchu pŵer, megis unedau mwy a lleoli ar y môr. O ganlyniad, mae cymhlethdod a chost ailosod rhan yn ystod gwaith cynnal a chadw wedi dod yn broblem. O ganlyniad, mae angen-dibynadwyedd uchel ar gyfer y berynnau a osodir mewn tyrbinau gwynt1). Mae'r Bearings ar gyfer prif siafft tyrbin gwynt yn cefnogi llwythi allanol o rymoedd gwynt a phwysau'r llafnau a'r trên gyrru (Ffig.1). Felly, mae'r Bearings rholer sfferig, sydd â chynhwysedd llwyth uwch a mwy o oddefgarwch ar gyfer gwallau mowntio o'i gymharu â mathau dwyn eraill, wedi'u defnyddio ar gyfer cymwysiadau prif siafft tyrbinau gwynt. Fodd bynnag, mae'r difrod arwyneb megis gwisgo a phlicio wedi'i gadarnhau fel y prif ddull methiant mewn Bearings rholer sfferig ar gyfer prif siafft tyrbin gwynt. Felly, mae angen gwrthfesurau i leihau-amser sy'n gysylltiedig ag amnewid cydrannau. Y tro hwn, mae NSK wedi datblygu a lansio beryn rholer sfferig dibynadwyedd uchel ar gyfer prif siafft tyrbinau gwynt, sy'n cynnig gallu llwyth uchel ac ymwrthedd ardderchog i ddifrod arwyneb (Ffig.2)1).

Rhaid i'r Bearings ar gyfer prif siafft tyrbin gwynt gefnogi llwythi cyfnewidiol a achosir gan wynt a phwysau'r llafnau a'r trên gyrru. Gan fod llwythi rheiddiol ac echelinol mawr yn cael eu cymhwyso, mae angen gallu llwyth uchel iawn. Ar yr un pryd, cânt eu defnyddio ar gyflymder cylchdro isel iawn o tua 10 i 20 munud-1. Felly, rhagwelir y bydd digon o ffurfio ffilm olew yn anodd ei gyflawni mewn Bearings ar gyfer prif siafft tyrbin gwynt. Ar ben hynny, her fawr gyda'r dwyn rholer sfferig yw bod y strwythur cynhenid ​​yn caniatáu llithro rhwng yr elfennau treigl a'r arwynebau rasio cylch, a all arwain at ddirywiad cyflym mewn perfformiad arwyneb a achosir gan gyswllt metel i fetel. O ganlyniad, mater mawr yw ei fod yn dueddol o gael niwed i'r wyneb fel traul a phlicio2).

Mae'r cynnyrch newydd hwn yn defnyddio cawell math ECA gyda siâp poced arbennig sy'n dileu'r angen am gylch tywys. Yn gonfensiynol, roedd y Bearings rholer sfferig safonol (CA{{{}}math, Ffig.3) yn cynnwys modrwyau canllaw i arwain y cawell, nid oes gan y Bearings rholer sfferig sydd newydd eu datblygu (ECA{{{}}math, Ffig.4) y cylchoedd canllaw hyn. Mae hyn yn dileu llithro rhwng y cylch canllaw a'r cawell, gan leihau'r genhedlaeth o ronyn metelaidd gwisgo. Yn ogystal, trwy optimeiddio siâp y cawell, mae'r pileri cawell wedi'u gwneud yn deneuach wrth wella cryfder y cawell. O ganlyniad, mae dyluniad mewnol y dwyn wedi'i ddiwygio, gyda maint a nifer yr elfennau treigl wedi cynyddu, gan arwain at gapasiti llwyth uwch a phwysau cyswllt is1).

Mae'n hysbys bod difrod i'r wyneb yn deillio o byllau a achosir gan fater tramor mewn amgylcheddau lle mae halogion fel gronynnau metelaidd traul yn cael eu cynhyrchu. Datblygodd NSK dechnoleg i leihau crynhoad straen a achosir gan byllau pan oedd mater tramor yn bresennol trwy wneud y gorau o faint o austenite a gedwir. Ar ben hynny, yn seiliedig ar y dechnoleg hon, datblygwyd technoleg deunydd a thriniaeth wres unigryw NSK (Super-TF™), sy'n cynyddu cyfanswm yr austenit a gedwir wrth wella caledwch wyneb trwy ychwanegu swm priodol o elfennau ffurfio carbid (cromiwm, molybdenwm) i ddur ac yna'n destun triniaeth wres arbennig3). Trwy gymhwyso'r dechnoleg hon i gylchoedd mewnol ac allanol y cynnyrch hwn sydd newydd ei ddatblygu, maent wedi cyflawni gwell ymwrthedd traul ar arwynebau'r rasffordd o gymharu â Bearings dur safonol.

Mae'r elfennau treigl wedi'u gorchuddio â chaledwch uchel DLC (Diamond-Fel-Carbon) araen sawl micromedr o drwch. Yn y fanyleb cynnyrch datblygedig hon, mae strwythur haenog arbennig yn cyflawni adlyniad i'r deunydd sylfaen a chaledwch cotio, a thrwy hynny wella gwydnwch cotio (Ffig.6). Mae'r cotio DLC yn atal dirywiad arwyneb a achosir gan gyswllt metel rhwng yr elfennau treigl ac arwynebau'r rasffordd pan nad yw ffurfio ffilm olew yn ddigonol. Mae hyn hefyd yn cyfrannu at leihau'r cynnydd mewn grym tangential rhwng yr elfennau treigl ac arwyneb y rasffordd. O ganlyniad, bydd traul arwyneb ar y llwybrau rasio yn cael ei leihau i lai nag un rhan o ddeg o'i gymharu â chynhyrchion safonol heb eu gorchuddio.

Mae NSK wedi datblygu'r dwyn rholer sfferig ar gyfer prif siafft tyrbinau gwynt sy'n cynnig-dibynadwyedd a gwydnwch uchel hyd yn oed o dan gyflymder cylchdro isel ac amodau llwyth uchel. Cyflawnwyd hyn trwy adolygu'r dyluniad dwyn mewnol gyda math cawell newydd a chymhwyso deunyddiau, triniaeth wres, a thechnolegau cotio. Nodwedd allweddol o'r cynnyrch newydd hwn yw ei fod yn cyflawni tua 1.3 gwaith oes dwyn cynhyrchion safonol confensiynol tra'n lleihau traul i lai nag un rhan o ddeg. Dechreuodd gwerthiant y cynnyrch hwn ym mis Mehefin 2024 ar gyfer tyrbinau gwynt yng Ngogledd America. Bydd NSK yn parhau i ehangu ein busnes, yn bennaf yn yr ôl-farchnad, gan gyfrannu at weithrediad sefydlog tyrbinau gwynt wrth iddynt ddod yn fwy a symud ar y môr.