Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Значения представляют типовой диапазон по каталогам Liebherr, Schaeffler (FAG/INA), SKF, Rothe Erde, IMO. Конкретные размеры зависят от компоновки гондолы, числа двигателей yaw и ожидаемых опрокидывающих моментов; для офшорных и крупных мегаваттных ВЭУ массы yaw bearing достигают 8–12 т.
Точный тип смазки определяется производителем yaw bearing и климатическими условиями: для офшорных и арктических ВЭУ применяются составы с расширенным температурным диапазоном (–40…+120 °C). Распределённая централизованная смазка с прогрессивными распределителями — стандартное решение для коммерческих ВЭУ.
Yaw bearing — крупногабаритная опорно-поворотная опора (ОПУ), соединяющая верхнюю часть башни ветроэнергетической установки (ВЭУ) с поворотной гондолой. Узел обеспечивает разворот гондолы вокруг вертикальной оси для нацеливания ротора по направлению ветра. На горизонтально-осевых ВЭУ это единственная подвижная связь между неподвижным основанием и всеми массами гондолы: ротором, главным валом, мультипликатором (или прямым приводом) и генератором.
В состав yaw-системы входят: yaw bearing (крупногабаритный подшипник с зубчатым венцом); yaw drives — приводные модули с шестернями (4–8 шт. на коммерческой ВЭУ 2–3 МВт); тормоза yaw — гидравлические или фрикционные дисковые; датчики направления и угла поворота.
Скорость поворота гондолы — 0,3–0,8 град/с. За нормативный срок службы ВЭУ (20 лет, ≈ 175 000 часов по IEC 61400-1) yaw bearing совершает сотни тысяч малоамплитудных колебательных движений и сравнительно небольшое число полных оборотов. Именно режим колебательного (oscillatory) движения с малой амплитудой определяет нестандартные требования к смазке и расчёту ресурса.
Конструктивная база yaw bearing — крупногабаритный шариковый или роликовый поворотный подшипник (slewing ring). На большинстве коммерческих ВЭУ применяется одноярусный шариковый ОПУ с четырёхточечным контактом: один ряд шариков перекатывается по двум готическим дорожкам качения, обеспечивая контакт под углом 45° и одновременный приём осевой, радиальной и моментной нагрузки. Для ВЭУ от 3 МВт и выше всё чаще используются двухъярусные шариковые либо скользящие (plain) yaw bearings с полимерными вкладышами.
Зубчатый венец нарезается на одном из колец ОПУ. Внешний венец: зубья на наружной цилиндрической поверхности — проще нарезка и термообработка, проще инспекция, но требуется больше места внутри гондолы. Внутренний венец: зубья на внутренней поверхности — компактность, защита зубьев от загрязнений, простая герметизация смазочной зоны. Применяется в большинстве ВЭУ от 2 МВт.
Материал колец — конструкционная легированная сталь: 42CrMo4 (DIN EN; ближайший российский аналог — 38ХМ по ГОСТ 4543-2016, также применяется 35ХМ), либо 50Mn по китайскому GB. Объёмная закалка с отпуском даёт твёрдость основания HB 240–280. Дорожки качения и поверхности зубьев — ТВЧ-закалка до HRC 55–62 с глубиной упрочнённого слоя 3–8 мм. Качество термообработки критично: дефект проявляется появлением раковин (spalling) на дорожках в первые годы эксплуатации.
Нагрузочный спектр yaw bearing отличается от спектра обычного ОПУ крана или экскаватора. Доминирующий вклад в усталость дорожек качения даёт опрокидывающий момент M — вектор, перпендикулярный оси башни, обусловленный аэродинамической тягой ротора с плечом главного вала. Для коммерческой ВЭУ 2 МВт типовой опрокидывающий момент на номинальном режиме — порядка 3–10 МН·м; в экстремальных режимах (нерегулярная нагрузка по IEC 61400-1) пиковые значения могут достигать 30–50 МН·м для крупных мегаваттных установок.
Осевая нагрузка от веса гондолы и ротора для ВЭУ 2 МВт — 600–900 кН; для 5 МВт — до 2 500 кН. Радиальная нагрузка от эксцентриситета ротора и гироскопических моментов при повороте — обычно 10–20 % от осевой.
Классическая формула ISO 281 L10 = (C/P)3 неприменима напрямую из-за низкоскоростного колебательного движения. Применяется методика, изложенная в NREL DG03 «Wind Turbine Design Guideline DG03: Yaw and Pitch Rolling Bearing Life» (NREL/TP-500-42362, 2009; уточняющий пересмотр Stammler et al., 2023): рассчитывается число эквивалентных циклов с учётом распределения углов по азимуту, режима нагружения по IEC 61400-1 и времени стоянки гондолы.
Если амплитуда колебательного движения меньше 4-кратного шага тел качения, формируется зона фалс-бринеллинга (false brinelling) — локальный износ дорожки в местах постоянного контакта. Это специфическое повреждение yaw bearing, не описываемое классическим усталостным расчётом. Противодействие — регулярное «упражнение» yaw-системы (полный поворот на 360° раз в неделю) и смазки с противоизносной микрокапсулированной присадкой.
Смазка yaw bearing — раздельная по двум зонам: дорожки качения и зубчатый венец. У каждой свой смазочный материал, своя точка подачи и свой интервал пополнения.
Подача через 4–8 пресс-маслёнок или штуцеров автоматической системы по окружности неподвижного кольца. Применяются литий-комплексные или полимочевинные смазки EP-класса по DIN 51825 с противозадирными присадками: SKF LGWA 2, FUCHS Renolit LX-PEP 2, Klüber Klüberplex BEM 41-132. Класс пенетрации NLGI 2. Объём заправки на полный обход: G ≈ 0,005·D·B (в граммах), где D — диаметр кольца, B — ширина дорожки в мм; для yaw bearing с D = 2 000 мм, B = 50 мм — около 500 г.
Открытая зубчатая передача в условиях запылённости и переменной влажности. Применяются адгезивные битуминозные или полимерные смазки для открытых передач: Klüber Grafloscon C-SG 0/1 Ultra, FUCHS Ceplattyn 300, Mobil SHC Grease 220. Эти составы содержат твёрдые добавки (графит, MoS2) для работы в режиме граничной смазки.
Нанесение — распылением через форсунку, синхронизированную с поворотом гондолы, либо контактной смазочной шестернёй в зацеплении. От 2 МВт устанавливают централизованную автоматическую систему с прогрессивным распределителем и насосом, дозирующим смазку каждые 30–120 минут работы yaw-системы.
Контролируемые параметры yaw bearing на действующей ВЭУ:
Периодичность планового ТО yaw bearing — два раза в год. Полная инспекция дорожек (эндоскоп через смазочные отверстия) — раз в 5 лет. Замена — планируемая операция со снятием гондолы, не выполняется в аварийном режиме.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.