세계 풍력산업은 대규모 터빈 시대로 가속되고 있다. 단일 장치 용량의 지속적인 혁신 뒤에는 드라이브 트레인 시스템에 대한 극한의 테스트가 있습니다. 풍력 터빈의 동력 허브인 구동렬은 제한된 나셀 공간 내에서 효율적인 동력 전달을 달성하는 동시에 증가된 로터 직경으로 인해 1,000톤을 초과하는 하중을 견뎌야 합니다. 그 성능은 전체 터빈의 신뢰성과 발전 효율을 직접적으로 결정합니다. 구동 체인의 모든 구성 요소 중에서 메인 베어링은 확실한 "하중 베어링 코어"입니다. 이는 반경 방향, 축 방향 및 전복 모멘트를 포함한 여러 하중을 동시에 견뎌야 할 뿐만 아니라 설계 수명 주기 전반에 걸쳐 지속적이고 안정적으로 작동해야 합니다. 이는 풍력 터빈 규모를 확장하는 데 따른 기술적 병목 현상을 극복하는 데 가장 중요한 요소일 것입니다.

Siemens Gamesa SG DD-276MW 풍력 터빈

풍력 산업에 대한 시대의 과제: 기존 메인 베어링은 대규모 수요를 충족하기 위해 고군분투하고 있습니다.

현재 8MW를 초과하는 장치에 대한 풍력 터빈 구동렬 기술은 여전히 ​​단열 테이퍼 롤러 베어링(TRB) 또는 복열 테이퍼 롤러 베어링(DTRB)을 메인 베어링으로 ​​사용합니다. 그러나 이러한 터빈의 작동 시간이 길어짐에 따라 두 설계의 고유한 결함이 점점 더 분명해지고 품질 문제가 자주 발생합니다.

TRB+TRB의 구조

DTRB의 구조

동일한 작동 조건에서 메인 베어링 역할을 하는 HKW 3열 원통형 롤러 선회 베어링(3CRB)은 TRB/DTRB 베어링에 필적하는 품질 문제 없이 20년 이상의 사용 수명을 입증했습니다. 이는 3열 원통형 롤러 선회 베어링이 대규모 메가와트 풍력 터빈의 주요 베어링 요구 사항을 충족하는 데 더 적합하다는 것을 충분히 보여줍니다. 이러한 배경에서 독일의 HKW은 베어링 제조 분야에서 100년의 전통과 40년 동안의 풍력 발전 기술 전문 지식을 활용하여 3열 메인 베어링 구동 체인 솔루션 설계에 중점을 두고 있습니다. 이 회사는 풍력 터빈 스케일링을 위한 획기적인 솔루션을 제공하여 기존 단일 베어링 공급업체보다 훨씬 뛰어난 가치를 제공합니다.

기술 혁신: HKW이 개척한 스핀들 없는 디자인의 새로운 컴팩트 드라이브 체인

HKW의 새로운 소형 변속기 체인의 핵심 혁신은 HKW 솔루션 설계자의 깊은 포지셔닝을 구현합니다. 즉, 기존의 "이중 베어링 + 스핀들" 조합을 3열 원통형 메인 베어링으로 ​​교체하고, 단순히 개별 구성 요소를 업그레이드하는 것이 아니라 변속기 체인 자체의 구조적 기반에서 단순화 및 최적화를 달성하는 것입니다.

전통적인 드라이브 트레인 구조

HKW 3열 원통형 메인 베어링 컴팩트 드라이브 체인 구조

"스핀들링 해제" 설계는 HKW이 풍력 터빈 전송 시스템에 대한 포괄적인 요구 사항을 철저히 이해한 결과입니다. 전체 변속기 체인의 무게를 50% 이상 줄이고, 컴팩트한 구조로 나셀 공간 제약을 수용하며, 3열 원통형 메인 베어링의 높은 하중 지지력으로 하중 문제를 처리합니다. 이 설계는 단일 베어링 제공업체의 수준을 훨씬 뛰어넘는 HKW의 솔루션 설계 기술을 더욱 입증하며 대형 풍력 터빈의 세 가지 주요 목표인 고효율, 중량 감소 및 공간 절약을 완벽하게 충족합니다.

차원의 혁신: 3CRB 메인 베어링 VS TRB/DTRB, 종합적인 장점

3열 원통형 메인 베어링은 부하 용량, 강성, 설치, 효율성, 신뢰성 및 비용의 6가지 주요 측면에서 TRB 및 DTRB보다 성능이 뛰어납니다.

신뢰할 수 있는 검증: 실험실에서 풍력 발전소까지 이중 검증

R&D 풍력 터빈 베어링 및 제조 분야에서 40년 간의 경험을 활용하여 HKW은(는) 재료 과학 및 열처리 공정 분야에서 기술 역량을 지속적으로 발전시켜 왔습니다. 이는 고성능 3열 원통형 메인 베어링의 개발로 귀결되었습니다. 엄격한 실험실 테스트와 실제 프로젝트 검증을 통해 신뢰성이 철저하게 검증되었습니다.

실험실 테스트: 독일 국내 실험실에서는 3열 원통형 메인 베어링의 변형, 하중 제한 및 서비스 수명이 업계 최고 표준을 모두 충족하여 5MW를 초과하는 장치의 장기 작동 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

현장 적용: 유럽 프로젝트 사례에서는 3열 원통형 메인 베어링이 하중 전달 능력 면에서 TRB 및 DTRB 메인 베어링보다 뛰어난 것으로 나타났습니다. 가혹한 해양 충격 하중과 높은 염무 부식 환경에서도 배치 실패 기록 없이 안정적인 성능을 유지합니다.

__브랜드0__ 3CRB

산업 역량 강화: 풍력 기술 반복 및 친환경 개발 가속화

HKW은 1921년 창립 이래, 1985년부터 풍력 터빈 베어링 전문 기업으로 업계 발전 전반에 걸쳐 기술 전문성을 축적해 왔습니다. 이제 풍력 터빈용 3열 원통형 메인 베어링 부문에서 유럽 3대 브랜드 중 하나가 되었으며, 글로벌 고객에게 맞춤형 솔루션과 전체 수명 주기 유지 관리 서비스를 제공하고 있습니다.

공간, 신뢰성 및 비용의 발전을 달성함으로써 3열 원통형 메인 베어링을 기반으로 하는 HKW의 혁신적인 소형 드라이브트레인은 풍력 터빈을 더 높은 전력 등급과 향상된 통합으로 추진합니다. 높은 신뢰성과 저렴한 비용을 갖춘 HKW의 혁신적인 소형 드라이브 체인은 OEM이 풍력 터빈 대형화 추세에 맞춰 제품 경쟁력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 풍력 발전소 소유자의 투자를 꾸준한 수익으로 전환할 수 있습니다. 전반적으로 이는 산업 체인의 양쪽 끝에서 가치를 활성화하고 녹색 에너지의 기술 개발이 업계 참가자의 구체적인 관심과 지속적으로 일치하도록 보장함으로써 육상 및 해상 풍력 발전의 광범위한 성장을 촉진합니다.