Neapgiedoti vėjo energijos herojai: giliai pasinerkite į vėjo turbinų stabdžių trinkeles

Funkcija ir kritinė svarba

Vėjo turbinos stabdžių kaladėlės nenaudojamos kasdieniam greičio reguliavimui; kurį pirmiausia tvarko žingsnio valdymo sistema, reguliuojanti ašmenų kampą. Vietoj to, mechaninė stabdžių sistema atlieka tris gyvybiškai svarbias funkcijas:

1. Stovėjimas ir laikymas: pagrindinė funkcija yra visiškai sustabdyti rotorių ir saugiai jį laikyti techninės priežiūros, remonto metu arba esant ypač stipriam vėjui, kuris gali sugadinti turbiną.

2. Avarinis atsarginis veiksmas: sugedus pirminei žingsnio valdymo sistemai arba nutrūkus tinkleliui, mechaninis stabdys veikia kaip kritinė sauga, sustabdanti rotorių.

3. Posūkio valdymas: Mažesnės stabdžių trinkelės taip pat naudojamos posūkio sistemoje, kad galvelė būtų optimaliai nukreipta į vėją.

Šių komponentų gedimas gali sukelti katastrofišką žalą, įskaitant nubėgusią turbiną, greičių dėžės pažeidimą ar net konstrukcijos griūtį. Todėl jų patikimumas yra-neabejotinas.

Medžiagos ir technologijos: išpardavimas-

Stabdžių trinkelių medžiagos pasirinkimas yra sudėtingas inžinerinis sprendimas, subalansuojantis trinties charakteristikas, atsparumą dilimui, diskų suderinamumą, kainą ir aplinkos veiksnius. Dvi dominuojančios materialinės šeimos yra:

1. Sukepintas metalas:

· Sudėtis: miltelinės metalurgijos procese metalo dalelės (paprastai geležis, varis, plienas) sulydomos su trinties modifikatoriais ir tepalais, tokiais kaip grafitas, esant dideliam karščiui ir slėgiui.

· Privalumai: puikus našumas aukštoje{0}}temperatūroje, didelis energijos sugėrimas ir ilgaamžiškumas. Jie labai tvirti.

· Trūkumai: jie gali abrazyvuoti stabdžių diską, todėl diskas labiau susidėvi. Jų veikimas gali būti triukšmingas ir dažnai turi didesnį poveikį aplinkai dėl vario kiekio (kuris palaipsniui panaikinamas pagal taisykles). Jie taip pat reikalauja didesnės įjungimo jėgos.

2. Organiniai kompozitai (ne-asbesto organiniai - NAO):

· Sudėtis: Sintetinių pluoštų (aramido, stiklo), trinties modifikatorių, keramikos dalelių ir rišamųjų dervų mišinys.

· Privalumai: Ramesnis, tylesnis veikimas ir daug mažiau abrazyvinis stabdžių diskas, žymiai prailginantis jo tarnavimo laiką. Paprastai jiems reikia mažesnės paleidimo jėgos ir jie yra ekologiškesni (dažnai be vario).

· Trūkumai: tradiciškai buvo mažesnis atsparumas nusidėvėjimui nei sukepintos trinkelės, ypač didelės{0}}apkrovos sąlygomis, tai reiškia, kad keitimas buvo dažnesnis. Tačiau keraminių ir aramidinių junginių pažanga greitai panaikina šią spragą.

Pagrindinės pramonės tendencijos ir iššūkiai

· Perėjimas prie kompozitų: pramonė nuolat juda prie pažangių kompozitinių medžiagų. Vairuotojas yra ne tik našumas, bet ir bendrosios nuosavybės išlaidos (TCO). Nors kompozitinės trinkelės gali turėti didesnę pradinę kainą, jos ilgesnis tarnavimo laikas ir, svarbiausia, galimybė išsaugoti daug brangesnį stabdžių diską daro jį ekonomiškesniu per visą turbinos eksploatavimo laiką.

· Iššūkis jūroje: ėsdinanti sūraus vandens aplinka jūros ūkiuose reikalauja išskirtinio atsparumo korozijai trinkelių (ir visų stabdžių sistemų). Tai pagreitina kompozicinių medžiagų ir specializuotų dangų, kurios gali atlaikyti šias sąlygas, nepablogindamos.

· Tvarumas ir taisyklės: Aplinkosaugos teisės aktai, ypač Europoje ir Šiaurės Amerikoje, riboja vario ir kitų sunkiųjų metalų naudojimą komponentuose, kad būtų išvengta dirvožemio ir vandens užteršimo. Šis reguliavimo postūmis yra pagrindinė jėga, skatinanti naujoves, susijusias su naujomis, ekologiškomis{1}} sudėtinėmis formomis.

· Integravimas ir stebėjimas: turbinoms augant ir vis sunkiau pasiekti prieigą (ypač atviroje jūroje), nuspėjama priežiūra yra labai svarbi. Į naujesnius modelius integruojami jutikliai, stebintys trinkelių storį, stabdžių slėgį ir temperatūrą, kad įspėtų operatorius prieš tai, kai būtina pakeisti trinkelę, optimizuojant priežiūros grafikus.

Apibendrinant galima pasakyti, kad vėjo turbinos stabdžių trinkelės yra puikus komponento pavyzdys, kai laipsniška medžiagų mokslo pažanga duoda didžiulę eksploatacinę ir finansinę naudą. Kadangi vėjo pramonė ir toliau plečiasi, šių „neapgiedotų herojų“ raida išliks neatsiejama siekiant patikimumo, efektyvumo ir tvarumo tikslų, kurie yra pagrindiniai pasaulinės energijos perėjimo prielaidos.