Turbinen des Jahres 2019: Antriebsstränge

Aug 24, 2023

Medaillengewinner

Die Entwicklung eines radikalen konischen Gleitlagerdesigns für Großturbinen begann vor etwa drei Jahren als Doktorandenprojekt an der RWTH Aachen.

Diese bahnbrechende Technologie könnte eine praktikable Alternative für zweireihige Kegelrollenlager werden und gleichzeitig die Vorteile von Kompaktheit, geringem Gewicht, Austauschbarkeit am Turm und kürzeren Gondeln bieten.

Laut dem leitenden Forscher und Patentinhaber bestand die größte Herausforderung darin, die Durchbiegungen der Hauptwelle während der Rotation innerhalb des Lagergehäuses zu bewältigen.

Diese Bewegungen, die aus vom Rotor verursachten Biegemomenten resultieren, werden auf die Welle übertragen, wo die negativen Auswirkungen der Verkippung zu einem schnellen Verschleiß an den Lagerkanten führen würden.

Die Lösung war ein segmentiertes Lager, bestehend aus mehreren flexiblen Pads, FlexPads, aus weichem, anpassungsfähigem Oberflächenmaterial, das mit einer flexiblen Stützstruktur verschraubt war, um eine gleichmäßige Lastverteilung zu gewährleisten.

Die Ausrichtung paralleler Pads zur Welle ohne Kantenverschleiß wurde in umfangreichen dynamischen Prüfstandstests validiert und ist nun unter allen Betriebsbedingungen gewährleistet.

Selbst nach 8.000 gleitlagerkritischen Anlauftests, was etwa zwei Fünfteln einer Turbinenlebensdauer entspricht, zeigt die Konstruktion nur einen geringen Verschleiß.

Als nächster Schritt ist der Einbau der Lagereinheit in eine Turbine der Megawattklasse mit Dreipunkt-Getriebeaufhängung vorgesehen, um die nötige Praxiserfahrung zu sammeln.

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