更可靠的TIMKEN風力渦輪機軸承涂層ES302簡介

 

鐵姆肯ES302是一種薄膜狀硬質類金剛石碳涂層，用于保護軸承，ES302涂層使用物理氣相沉積技術，該技術產生材料蒸氣（然后將其作為薄膜沉積在物體上），以達到最佳的減摩水平。

 

渦輪機中的軸承必須能夠承受極端的環境條件、振動和負載，更重要的是，軸承會受到動態載荷的組合載荷影響，這些載荷會在滾子和滾道上產生高接觸應力，從而導致損壞，這些應力很難預測，并挑戰軸承制造商開發減少過早磨損的新方法。

 

鐵姆肯公司軸承研發總監Ryan Evans說，“你永遠不希望軸承的鋼發生表面接觸，這似乎是一個艱難的要求，因為當你觀察滾子軸承時，你會看到滾子在狹小的空間內移動，但這就是使用潤滑的原因，在滾子和內滾道套圈之間形成一層分隔油膜”。

 

不幸的是，潤滑油膜總是很難保持一致，Evans分享道，“因此，當工程師們努力解決渦輪機軸承的鋼與鋼接觸問題時，一個研發團隊開始開發滾動軸承涂層”。

 

最終，該團隊采用了一種新穎的方法，使軸承滾輪不那么“像鋼一樣”，Evans說，“我們在它們上面涂上了一層超薄的復合材料，厚度只有人類頭發的幾分之一”，“它是陶瓷和聚合物的工程組合，換句話說，是一層充滿微小陶瓷顆粒的塑料狀薄層”。

 

通過這項研究，鐵姆肯的ES302涂層得以開發，這是一種專門設計的納米結構涂層，旨在在金屬與金屬接觸的地方提供最大的耐用性，為了幫助風電場運營商避免不必要的運維成本，鐵姆肯可以將其ES302涂層應用于主軸和齒輪箱軸承的滾子，從而生產出一種高度耐磨的軸承，非常適合低速、高負載應用。

 

研究人員于2010年首次引入ES302，當時進行了廣泛的分析，表明ES302涂層軸承（與同等的無涂層軸承相比）在標準條件下運行時的壽命可延長六倍，在風力渦輪機中碎片污染的條件下的壽命可增長三倍。

 

最近，當ES302涂層主軸調心滾子軸承在1.5兆瓦風力渦輪機中使用七年后（由于與軸承無關的問題）返回公司時，這些實驗室結果得到了證實，廣泛的實驗室分析表明，如果軸承沒有停止使用，它將在15至20年的時間內繼續提供可靠、無故障的運行。