ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีแนวโน้มเพิ่มความตระหนักรู้เกี่ยวกับการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมโลก และความคาดหวังสำหรับการผลิตพลังงานลมในฐานะแหล่งพลังงานหมุนเวียนก็เพิ่มขึ้น แม้ว่ากังหันลมได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานเป็นเวลา 20 ปี แต่ก็มีแนวโน้มทางเทคโนโลยีหลายประการที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า เช่น หน่วยที่ใหญ่ขึ้นและการใช้งานนอกชายฝั่ง ส่งผลให้ความซับซ้อนและต้นทุนในการเปลี่ยนชิ้นส่วนระหว่างการบำรุงรักษากลายเป็นปัญหา ด้วยเหตุนี้ ตลับลูกปืนที่ติดตั้งในกังหันลม1 จึงมีความน่าเชื่อถือสูง-) แบริ่งสำหรับเพลาหลักของกังหันลมรองรับแรงภายนอกจากแรงลมและน้ำหนักของใบพัดและระบบขับเคลื่อน (รูปที่ 1) ดังนั้น แบริ่งลูกกลิ้งทรงกลมซึ่งมีความสามารถในการรับน้ำหนักสูงกว่าและมีความทนทานต่อข้อผิดพลาดในการติดตั้งมากกว่าเมื่อเทียบกับตลับลูกปืนประเภทอื่นๆ จึงถูกนำมาใช้กับเพลาหลักของกังหันลม อย่างไรก็ตาม ความเสียหายที่พื้นผิว เช่น การสึกหรอและการลอก ได้รับการยืนยันว่าเป็นโหมดความล้มเหลวหลักในแบริ่งลูกกลิ้งทรงกลมสำหรับเพลาหลักของกังหันลม ดังนั้น จำเป็นต้องมีมาตรการรับมือเพื่อลด-เวลาการหยุดทำงานที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนส่วนประกอบ ในครั้งนี้ NSK ได้พัฒนาและเปิดตัวแบริ่งลูกกลิ้งทรงกลมที่มีความน่าเชื่อถือสูง-สำหรับเพลาหลักของกังหันลม ให้ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงและต้านทานความเสียหายที่พื้นผิวได้ดีเยี่ยม (รูปที่ 2)1)

แบริ่งสำหรับเพลาหลักของกังหันลมจะต้องรองรับภาระที่ผันผวนที่เกิดจากลมและน้ำหนักของใบพัดและระบบขับเคลื่อน เนื่องจากมีการใช้โหลดในแนวรัศมีและแนวแกนขนาดใหญ่ จึงจำเป็นต้องมีความสามารถในการรับน้ำหนักที่สูงมาก ในเวลาเดียวกัน จะใช้ที่ความเร็วการหมุนต่ำมากประมาณ 10 ถึง 20 นาที-1. ดังนั้นจึงคาดว่าการสร้างชั้นฟิล์มน้ำมันที่เพียงพอนั้นทำได้ยากในตลับลูกปืนสำหรับเพลาหลักของกังหันลม นอกจากนี้ ความท้าทายที่สำคัญของแบริ่งลูกกลิ้งทรงกลมก็คือ โครงสร้างโดยธรรมชาติช่วยให้สามารถเลื่อนไปมาระหว่างองค์ประกอบที่กลิ้งและพื้นผิวรางน้ำวงแหวน ซึ่งอาจส่งผลให้ประสิทธิภาพของพื้นผิวลดลงอย่างรวดเร็วซึ่งเกิดจากการสัมผัสของโลหะ- ด้วยเหตุนี้ ปัญหาสำคัญก็คือพื้นผิวมีแนวโน้มที่จะเกิดความเสียหาย เช่น การสึกหรอและการลอก2)

ผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาขึ้นใหม่นี้ใช้กรงประเภท ECA- ที่มีรูปทรงกระเป๋าพิเศษซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้วงแหวนนำทาง โดยทั่วไปแล้ว แบริ่งลูกกลิ้งทรงกลมมาตรฐาน (ประเภท CA-, รูปที่ 3) มีวงแหวนนำทางเพื่อนำทางกรง ส่วนตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกลมที่พัฒนาขึ้นใหม่ (ประเภท ECA-, รูปที่ 4) จะไม่มีวงแหวนนำทางเหล่านี้ ซึ่งช่วยลดการเลื่อนระหว่างวงแหวนนำทางและกรง ช่วยลดการเกิดการสึกหรอของอนุภาคโลหะ นอกจากนี้ ด้วยการปรับรูปร่างของกรงให้เหมาะสม เสากรงจึงถูกทำให้บางลงพร้อมทั้งปรับปรุงความแข็งแรงของกรงด้วย ด้วยเหตุนี้ การออกแบบภายในของตลับลูกปืนจึงได้รับการแก้ไข โดยมีขนาดและจำนวนองค์ประกอบการกลิ้งเพิ่มขึ้น ส่งผลให้มีความสามารถในการรับน้ำหนักสูงขึ้นและแรงกดสัมผัสลดลง1)

เป็นที่ทราบกันว่าความเสียหายที่พื้นผิวเกิดจากการเยื้องที่เกิดจากสิ่งแปลกปลอมในสภาพแวดล้อมที่มีสิ่งปนเปื้อน เช่น การสึกหรอของอนุภาคโลหะ NSK พัฒนาเทคโนโลยีเพื่อลดความเข้มข้นของความเครียดที่เกิดจากการเยื้องเมื่อมีสารแปลกปลอมอยู่โดยการปรับปริมาณออสเทนไนต์ที่สะสมอยู่ให้เหมาะสม นอกจากนี้ จากเทคโนโลยีนี้ เทคโนโลยีการรักษาความร้อนและวัสดุที่เป็นเอกลักษณ์ของ NSK (Super-TF™) ยังได้รับการพัฒนา ซึ่งจะเพิ่มปริมาณออสเทนไนต์ที่สะสมไว้ทั้งหมดในขณะที่ปรับปรุงความแข็งของพื้นผิวโดยการเติมองค์ประกอบที่ขึ้นรูปคาร์ไบด์-ในปริมาณที่เหมาะสม (โครเมียม โมลิบดีนัม) ให้กับเหล็ก จากนั้นจึงนำไปผ่านการบำบัดความร้อนแบบพิเศษ3) ด้วยการใช้เทคโนโลยีนี้กับวงแหวนด้านในและด้านนอกของผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาขึ้นใหม่นี้ ทำให้สามารถต้านทานการสึกหรอของพื้นผิวรางน้ำได้ดีขึ้นเมื่อเทียบกับตลับลูกปืนเหล็ก-แบริ่งมาตรฐาน-

องค์ประกอบที่กลิ้งถูกเคลือบด้วย DLC ความแข็งสูง- (เพชร-เหมือน-คาร์บอน) ที่เคลือบหนาหลายไมโครเมตร ในข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ที่พัฒนาขึ้นนี้ โครงสร้างแบบชั้นพิเศษทำให้ทั้งการยึดเกาะกับวัสดุฐานและความแข็งของการเคลือบ ดังนั้นจึงปรับปรุงความทนทานของการเคลือบ (รูปที่ 6) การเคลือบ DLC ป้องกันการเสื่อมสภาพของพื้นผิวที่เกิดจากการสัมผัสของโลหะระหว่างองค์ประกอบกลิ้งและพื้นผิวรางน้ำเมื่อการสร้างชั้นฟิล์มน้ำมันไม่เพียงพอ นอกจากนี้ยังช่วยลดการเพิ่มขึ้นของแรงในแนวสัมผัสระหว่างองค์ประกอบกลิ้งและพื้นผิวร่องน้ำ ด้วยเหตุนี้ การสึกหรอของพื้นผิวบนสนามแข่งจะลดลงเหลือน้อยกว่าหนึ่ง-หนึ่งในสิบเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์มาตรฐานที่ไม่เคลือบ-

NSK ได้พัฒนาแบริ่งลูกกลิ้งทรงกลมสำหรับเพลาหลักของกังหันลมซึ่งมีความน่าเชื่อถือและความทนทานสูง- แม้ภายใต้ความเร็วการหมุนต่ำและสภาวะโหลดสูง ความสำเร็จนี้เกิดขึ้นได้จากการแก้ไขการออกแบบตลับลูกปืนภายในด้วยกรงประเภทใหม่ และใช้วัสดุ การอบชุบความร้อน และเทคโนโลยีการเคลือบ คุณลักษณะสำคัญของผลิตภัณฑ์ใหม่นี้คือทำให้มีอายุการใช้งานตลับลูกปืนประมาณ 1.3 เท่าของผลิตภัณฑ์มาตรฐานทั่วไป ในขณะที่ลดการสึกหรอให้เหลือน้อยกว่าหนึ่ง-ในสิบ การขายผลิตภัณฑ์นี้เริ่มต้นในเดือนมิถุนายน 2024 สำหรับกังหันลมในอเมริกาเหนือ NSK จะยังคงขยายธุรกิจของเราต่อไป โดยเน้นไปที่การขายหลังการขายเป็นหลัก โดยมีส่วนช่วยให้กังหันลมทำงานได้อย่างมั่นคงเมื่อมีขนาดใหญ่ขึ้นและเคลื่อนตัวออกนอกชายฝั่ง