Negli ultimi anni, il numero di turbine eoliche utilizzate per la produzione di energia è aumentato. Per garantire il normale funzionamento di queste turbine eoliche, vengono utilizzati cuscinetti che ne assicurano la rotazione continua. Si separano attivamente da molte parti della macchina e svolgono ruoli diversi. Ciò significa che ogni turbina ha diversi tipi di cuscinetti.
Solitamente i cuscinetti sono divisi in due gruppi: cuscinetti radenti e cuscinetti a rulli. I cuscinetti radenti solitamente non hanno parti mobili, quindi si muovono tra il cuscinetto e i componenti di supporto. A differenza dei cuscinetti scorrevoli, i cuscinetti a rulli contengono parti mobili.
Il movimento tra l'elemento volvente e la pista supporta carichi radiali e assiali. Al giorno d'oggi, la maggior parte delle turbine eoliche utilizza solo cuscinetti volventi per la loro maggiore versatilità. Quella che segue è una classificazione delle applicazioni comunemente utilizzate nelle turbine eoliche.
Cuscinetti a rulli cilindrici
Il design dei cuscinetti a rulli cilindrici ha subito modifiche significative. Sono modelli e design a fila singola di rulli forniti dai produttori, fino a quattro file di rulli. Maggiore è il numero di file nel modello, maggiore è il carico radiale che possono supportare a velocità moderate.
I cuscinetti a rulli singoli con gabbie possono sopportare carichi radiali leggermente inferiori a velocità più elevate. L'uso ideale dei cuscinetti a rulli cilindrici è nei generatori e nei riduttori.
Cuscinetti orientabili a rulli
In generale, i cuscinetti orientabili a rulli hanno due corone di rulli che scorrono su due piste. Grazie a questo design, possono sopportare contemporaneamente carichi assiali e radiali elevati, riducendo l'attrito e il calore risultante.
I cuscinetti orientabili a rulli sono comunemente utilizzati sull'albero principale delle turbine eoliche, ma in precedenza erano comunemente utilizzati nei riduttori.
Cuscinetto a sfere a gola profonda
I cuscinetti a sfere a gola profonda sono un tipo di cuscinetto molto comune che può essere utilizzato in molte applicazioni diverse. Questi cuscinetti aiutano con carichi radiali e assiali in entrambe le direzioni. Poiché contengono scanalature più profonde, possono gestire velocità più elevate.
Ciò li rende molto adatti per generatori e motori di turbine eoliche. I cuscinetti a sfere a gola profonda possono anche essere rivestiti per prevenire l'influenza della corrosione elettrica.
Cuscinetto a rulli conici
Il cuscinetto a rulli conici è composto da rulli conici, di forma conica, e anche le piste interne ed esterne sono coniche. Il numero di file per questo tipo di cuscinetto è generalmente compreso tra 1 e 4 file. Il design di questi cuscinetti consente loro di gestire il movimento di inclinazione riducendo al contempo le vibrazioni interne della macchina.
L'uso principale dei cuscinetti a rulli conici è nei riduttori, poiché hanno una lunga durata nelle condizioni comuni dei riduttori operativi, come livelli elevati di vibrazioni. Un altro metodo è usarlo come cuscinetto del mandrino.
Supporto per la rotazione
Il cuscinetto rotante è un componente di grandi dimensioni con un diametro di 3-6 metri e dentatura sull'anello esterno. Questo tipo di cuscinetto solitamente ha più file di rulli e deve essere molto robusto.
I cuscinetti rotanti sono progettati per macchinari rotanti pesanti, consentendo al vano motore della turbina di ruotare a una velocità specifica per ottenere un'elevata produzione di energia. Sono utilizzati anche in applicazioni di beccheggio e imbardata e possono sopravvivere in condizioni meteorologiche avverse.
Le turbine eoliche sono un ottimo modo di produrre energia con un inquinamento minimo. Sorprendentemente, i cuscinetti hanno un impatto così significativo sull’energia pulita.
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