三項對策技術首次同時采用，滾道磨損量下降90%以上
2025-3-3 來源：NSK 作者：-
日本精工株式會社（以下簡稱NSK）開發(fā)出融合了三項對策技術的“風力發(fā)電機主軸用高可靠性調心滾子軸承*1”，并開始投放全球市場。這三項對策技術分別是：①采用長壽命材料“Super-TF”；②采用高硬度涂層“DLC涂層”；③開發(fā)實現(xiàn)高承載能力的“新型保持架（ECA型）”。
通常情況下，風力發(fā)電機主軸用調心滾子軸承發(fā)生損壞，大部分情況是由于滾道磨損導致的。因此，減少滾道的磨損，可以顯著提高軸承的耐久性。本產品具有出色的耐磨性，可將滾道磨損量降至標準產品的 1/10以下。通過減少維護頻率、縮短交換部件所需的停機時間（停運期），助力風力發(fā)電機穩(wěn)定運行。
截至目前，三種對策技術中的①②技術已有產品應用并實現(xiàn)穩(wěn)定銷售。2024年6月，NSK開發(fā)了應用對策技術③的新產品，目前已確定被北美的風力發(fā)電公司采用。另外，也完成了同時應用三種對策技術產品的銷售體制。
未來，NSK將結合本產品與狀態(tài)監(jiān)測解決方案，向客戶提供更有競爭力的技術方案，拓展面向風力發(fā)電機維修市場的業(yè)務。在“MTP 2026中期經(jīng)營計劃”中，NSK設定的目標是售后市場業(yè)務的銷售額相比與2021年提升250億日元。
新開發(fā)的“實現(xiàn)高承載能力的新型保持架”與現(xiàn)有的兩項對策技術相結合。NSK首次同時采用三種對策技術的產品。
通過采用三種對策技術，減少了風力發(fā)電機主軸用調心滾子軸承滾道磨損（磨損量減少到標準產品的1/10以下），大大提高了軸承的耐久性。
開發(fā)背景
當風力發(fā)電機上的某個部件發(fā)生故障時，不僅會產生昂貴的維修費用，還會造成長期停機。這主要是由于風力發(fā)電機安裝在山上或海上等特殊環(huán)境中，更換零部件的工作周期長。此外，大型起重機等用于更換零部件的設備采購交貨周期長也是主要原因。并且，大型零部件多是按訂單生產，采購交貨周期長，尤其是主軸或軸承等尺寸較大的搭載零件，一旦發(fā)生損傷，根據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，可能會導致長達約1年的停機時間*2。因此，風力發(fā)電機主軸軸承市場迫切需要高可靠性、能夠防止早期損壞*3的產品。
風力發(fā)電機主軸用軸承主要用于支撐葉片的重量和風力引起的波動載荷，因此常選用具有高承載能力和高調心性*4的調心滾子軸承。調心滾子軸承出現(xiàn)早期損壞的主要原因是軸承滾道的磨損，主要是由于在惡劣的工作條件下，軸承承受比預期更嚴苛的重載荷時，滾子和內外圈之間形成的油膜不足造成的。為了達到市場要求的高可靠性，必須提高滾道的耐磨性。
產品特點和效果
產品特點：耐磨性的提高
軸承滾道的磨損量減少到標準產品的1/10以下。滾道磨損是風力發(fā)電機主軸用調心滾子軸承的主要損壞形式，該產品減少了滾道磨損，顯著提高了軸承的耐久性。
產品效果
本產品可減少風力發(fā)電機的維護頻率及縮短更換部件而造成的停機時間，從而有助于穩(wěn)定運行。
產品技術
NSK利用核心技術（材料技術、摩擦學技術和解析技術）開發(fā)了三項對策技術，提高了滾道的耐磨性。本次將新開發(fā)的對策技術③與現(xiàn)有的對策技術①②進行結合，這在NSK尚屬首次。
對策技術①：采用長壽命材料“Super-TF”（NSK核心技術：材料技術）
Super-TF是NSK自主開發(fā)的長壽命材料，通過微細碳化物在材料中均勻分布來提高表面強度。本產品的內外圈使用“Super-TF”材料，提高了軸承滾道的耐磨性。
對策技術②：采用高硬度DLC*5涂層（NSK核心技術：摩擦學技術）
DLC涂層是主要成分為金剛石和石墨結合結構的碳物質制成的薄膜的總稱。使用高硬度的DLC涂層并將其應用于本產品的滾子，可防止?jié)L子表面特性劣化。因此，與滾子接觸的軸承滾道的耐磨性得到了提升。
對策技術③：開發(fā)實現(xiàn)高承載能力的新型保持架（ECA型*6）（NSK核心技術：解析技術）
本產品通過采用新開發(fā)的無引導輪的保持器，實現(xiàn)了滾子尺寸的增大及滾子數(shù)量的增加。通過優(yōu)化這些內部設計，提高了軸承的承載能力，并改善了滾道的耐磨性。
*1 調心滾子軸承：在雙滾道的內圈和球面滾道的外圈之間，裝有鼓形滾子的軸承。
*2 資料來源 ：德勤咨詢《2017年關于電力設施等安全法規(guī)合理化研究相關的風力發(fā)電行業(yè)的結構調查最終報告》。
*3 早期損壞：早于客戶逾期的損壞。
*4 調心性：能夠承受大范圍的安裝誤差，在軸或座孔出現(xiàn)撓曲等情況時自動進行調整的性質。
*5 DLC：Diamond-Like Carbon簡稱。
*6 ECA型：保持架形狀類型的一種，指取消引導輪的保持架。
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（來源：NSK）
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