हाल के वर्षों में, वैश्विक पर्यावरण संरक्षण के बारे में जागरूकता बढ़ाने की ओर रुझान रहा है, और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत के रूप में पवन ऊर्जा उत्पादन की उम्मीदें बढ़ रही हैं। जबकि पवन टरबाइन को 20 वर्षों के संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है, बिजली उत्पादन दक्षता में सुधार के लिए कई तकनीकी रुझान हैं, जैसे बड़ी इकाइयाँ और अपतटीय तैनाती। परिणामस्वरूप, रखरखाव के दौरान पार्ट प्रतिस्थापन की जटिलता और लागत एक मुद्दा बन गई है। नतीजतन, पवन टरबाइन1 में स्थापित बीयरिंगों के लिए उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। पवन टरबाइन मुख्य शाफ्ट के लिए बीयरिंग पवन बलों से बाहरी भार और ब्लेड और ड्राइव ट्रेन के वजन का समर्थन करते हैं (चित्र 1)। इसलिए, गोलाकार रोलर बीयरिंग, जिनमें अन्य बीयरिंग प्रकारों की तुलना में अधिक भार क्षमता और बढ़ते त्रुटियों के लिए अधिक सहनशीलता होती है, का उपयोग पवन टरबाइन मुख्य शाफ्ट अनुप्रयोगों के लिए किया गया है। हालाँकि, पवन टरबाइन मुख्य शाफ्ट के लिए गोलाकार रोलर बीयरिंग में मुख्य विफलता मोड के रूप में सतह की क्षति जैसे पहनने और छीलने की पुष्टि की गई है। इसलिए, घटक प्रतिस्थापन से जुड़े समय को कम करने के लिए प्रतिउपाय आवश्यक हैं। इस बार, एनएसके ने पवन टरबाइन मुख्य शाफ्ट के लिए एक उच्च विश्वसनीयता गोलाकार रोलर बीयरिंग विकसित और लॉन्च किया है, जो उच्च भार क्षमता और सतह क्षति के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करता है (चित्र 2)1)।

पवन टरबाइन मुख्य शाफ्ट के बीयरिंगों को हवा के कारण होने वाले उतार-चढ़ाव वाले भार और ब्लेड और ड्राइव ट्रेन के वजन का समर्थन करना चाहिए। चूंकि बड़े रेडियल और अक्षीय भार लागू होते हैं, इसलिए बहुत अधिक भार क्षमता की आवश्यकता होती है। साथ ही, इनका उपयोग लगभग 10 से 20 मिनट की बहुत कम घूर्णी गति पर किया जाता है। इसलिए, यह अनुमान लगाया गया है कि पवन टरबाइन मुख्य शाफ्ट के लिए बीयरिंग में पर्याप्त तेल फिल्म का निर्माण हासिल करना मुश्किल है। इसके अलावा, गोलाकार रोलर बेयरिंग के साथ एक बड़ी चुनौती यह है कि अंतर्निहित संरचना रोलिंग तत्वों और रिंग रेसवे सतहों के बीच फिसलने की अनुमति देती है, जिससे धातु से धातु के संपर्क के कारण सतह के प्रदर्शन में तेजी से गिरावट आ सकती है। नतीजतन, एक प्रमुख मुद्दा यह है कि इसकी सतह को नुकसान होने का खतरा है, जैसे घिसाव और छिलना2)।

यह नया विकसित उत्पाद एक विशेष पॉकेट आकार के साथ ECA{0}} प्रकार के पिंजरे का उपयोग करता है जो गाइड रिंग की आवश्यकता को समाप्त कर देता है। परंपरागत रूप से, मानक गोलाकार रोलर बीयरिंग (सीए - प्रकार, चित्र 3) में पिंजरे का मार्गदर्शन करने के लिए गाइड रिंग होते हैं, नए विकसित गोलाकार रोलर बीयरिंग (ईसीए - प्रकार, चित्र 4) में ये गाइड रिंग नहीं होते हैं। यह गाइड रिंग और पिंजरे के बीच फिसलन को समाप्त करता है, जिससे घिसे-पिटे धात्विक कणों का उत्पादन कम हो जाता है। इसके अलावा, पिंजरे के आकार को अनुकूलित करके, पिंजरे की ताकत में सुधार करते हुए पिंजरे के खंभों को पतला बनाया गया है। नतीजतन, बीयरिंग के आंतरिक डिजाइन को संशोधित किया गया है, रोलिंग तत्वों के आकार और संख्या में वृद्धि हुई है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च भार क्षमता और कम संपर्क दबाव 1) हुआ है।

यह ज्ञात है कि सतह की क्षति वातावरण में विदेशी पदार्थ के कारण होने वाले इंडेंटेशन से उत्पन्न होती है, जहां घिसे-पिटे धातु के कण जैसे प्रदूषक उत्पन्न होते हैं। एनएसके ने ऑस्टेनाइट की मात्रा को अनुकूलित करके विदेशी पदार्थ मौजूद होने पर इंडेंटेशन के कारण होने वाले तनाव एकाग्रता को कम करने के लिए तकनीक विकसित की। इसके अलावा, इस तकनीक के आधार पर, एनएसके की अनूठी सामग्री और गर्मी उपचार तकनीक (सुपर{2}}टीएफ™) विकसित की गई, जो स्टील में उचित मात्रा में कार्बाइड (क्रोमियम, मोलिब्डेनम) जोड़कर और फिर इसे विशेष गर्मी उपचार3 के अधीन करके सतह की कठोरता में सुधार करते हुए बरकरार ऑस्टेनाइट की कुल मात्रा को बढ़ाती है। इस तकनीक को इस नव विकसित उत्पाद के आंतरिक और बाहरी रिंगों पर लागू करके, उन्होंने मानक {{6}बियरिंग-स्टील बीयरिंग की तुलना में रेसवे सतहों के बेहतर पहनने के प्रतिरोध को प्राप्त किया है।

रोलिंग तत्वों को उच्च {{0}कठोरता वाले डीएलसी (डायमंड{{1}लाइक -कार्बन) के साथ लेपित किया जाता है, जो कई माइक्रोमीटर मोटी होती है। इस विकसित उत्पाद विनिर्देश में, एक विशेष स्तरित संरचना आधार सामग्री के आसंजन और कोटिंग कठोरता दोनों को प्राप्त करती है, जिससे कोटिंग स्थायित्व में सुधार होता है (चित्र 6)। जब तेल फिल्म का निर्माण अपर्याप्त होता है तो डीएलसी कोटिंग रोलिंग तत्वों और रेसवे सतहों के बीच धातु के संपर्क के कारण होने वाली सतह की गिरावट को रोकती है। यह रोलिंग तत्वों और रेसवे सतह के बीच स्पर्शरेखा बल में वृद्धि को कम करने में भी योगदान देता है। परिणामस्वरूप, मानक गैर-लेपित उत्पादों की तुलना में रेसवे पर सतह की टूट-फूट घटकर एक{8}दसवें हिस्से से भी कम हो जाएगी।

एनएसके ने पवन टरबाइन मुख्य शाफ्ट के लिए गोलाकार रोलर बेयरिंग विकसित किया है जो कम घूर्णी गति और उच्च भार स्थितियों के तहत भी उच्च विश्वसनीयता और स्थायित्व प्रदान करता है। यह एक नए पिंजरे प्रकार के साथ आंतरिक असर डिजाइन को संशोधित करने और सामग्री, गर्मी उपचार और कोटिंग प्रौद्योगिकियों को लागू करके हासिल किया गया था। इस नए उत्पाद की एक प्रमुख विशेषता यह है कि यह पारंपरिक मानक उत्पादों की तुलना में लगभग 1.3 गुना अधिक असरदार जीवन प्राप्त करता है, जबकि टूट-फूट को घटाकर एक{4}दसवें हिस्से से भी कम कर देता है। उत्तरी अमेरिका में पवन टर्बाइनों के लिए इस उत्पाद की बिक्री जून 2024 में शुरू हुई। एनएसके हमारे व्यवसाय का विस्तार करना जारी रखेगा, मुख्य रूप से आफ्टरमार्केट में, पवन टर्बाइनों के स्थिर संचालन में योगदान देगा क्योंकि वे बड़े हो जाएंगे और अपतटीय हो जाएंगे।