Pagina 40 van: Aandrijftechniek – nummer 3 – 2017
www.AT-aandrijftechniek.nl APRIL 2017 AT AANDRIJFTECHNIEK40
slanke rollichamen en optimaal ontwor-
pen kooien voor lagerboringen groter
dan 1700 mm nodig.
Als vast lager aan de generatorzijde komt
een dubbelrijig kegellager in X-configura-
tie in aanmerking. Voor grote boringen
(> 1000 mm) is het hierdoor noodzakelijk
om het gebruik van lagerunits in een TDI-
ontwerp (binnenring uit één stuk) als mo-
gelijk alternatief voor twee enkelrijige ke-
gellagers te onderzoeken. In vergelijking
met configuraties met het ‘flexibele’ CARB
lager en tonlagers kunnen ‘stijve’ met cilin-
drische en kegellagers wat compacter (kor-
ter) worden uitgevoerd.
Een lagerconfiguratie met twee enkelrijige
conische rollagers in back-to-back positie
wordt ook beschouwd als een ‘stijve’ twee-
punts ophanging bij windturbines met en
zonder tandwielkast. Op basis van twee
afzonderlijk ontworpen enkelrijige coni-
sche lagers met boringen van ongeveer
2200 mm, verschillende drukhoeken en
verschillende draaggetallen is het mogelijk
om een relatief compacte rotorlagerunit in
XXL-formaat met een gegoten holle rotoras
en een ééndelige behuizing voor een
8 MW turbine te realiseren (afb. 6).
Compacte bouw en gewichtsreductie zijn
hier ook belangrijke aandachtspunten.
Daarom is het noodzakelijk om in een
vroeg ontwerpstadium de gehele lager-
configuratie te onderzoeken op montage-
mogelijkheden, stijfheid, vervorming en
invloed op de voorbelasting van beide co-
nische rollagers. Door de relatief kleine
ruimte tussen de lagers in de back-to-back
opstelling en de grote lagerdiameter moet
rekening worden gehouden met verlies
van voorbelasting en hiermee samenhan-
gende invloed op de levensduur van het
lager. Dit is een uitdaging. Overstappen
naar oliesmering zou binnen deze configu-
ratie een geschikte manier kunnen zijn om
het temperatuurniveau (dus de thermische
uitzetting) van het voorbelaste rotorlager-
systeem te beheersen.
Nautilus lager
De laatste paar jaar zijn in vermogensklas-
sen van 2 MW tot 6 MW met een rotor-
diameter van ongeveer 125 m zeer com-
pacte aandrijvingen met een half geïnte-
greerd SKF Nautilus lager gerealiseerd.
Het machineframe ondersteunt hierbij het
momentlager aan de rotorzijde (afb. 7).
Alle krachten en buigmomenten worden
van de rotoras via het rotorlager naar het
frame van de turbine optimaal overge-
bracht. Het momentlager steunt op een
korte rotoras tussen de naaf en de tand-
wielkast. Dit dubbelrijig conisch rollager
in back-to-back opstelling vormt samen
met de grote lagerdiameter de basis voor
de grote ondersteunde lengte voor het
opnemen en overbrengen van de hoge
buigmomenten. De inwendige contact-
hoek van 45° en relatief kleine conische
rollenhoek vallen in de apex samen en
zorgen voor een zuiver afrollen in het rol-
contact, zonder dat slijtage door glij-
dende rollichamen optreedt. Het ontwerp
met de gesegmenteerde kooi van SKF le-
vert de noodzakelijke flexibiliteit om de
grote systeemvervormingen onder zware
belastingen op te vangen.
Bij rotordiameters tot 180 m in de toe-
komstige 8 MW klasse wordt de overhang
vanaf het midden van de naaf tot het mid-
den van de toren zelfs nog groter om vol-
doende ruimte voor de buigende bladuit-
einden te creëren. Dit betekent dat er ge-
noeg lengte beschikbaar is voor een
modulaire aandrijving met een configura-
tie met twee lagers en een aangeflenste
tandwielkast. Als een SKF Nautilus lager
wordt toegepast, is het doelmatig om de
overhang van de naaf in te korten, het
verbindingspunt van de bladnaaf naar het
momentlager zo kort mogelijk te houden
en het zwaartepunt van de 80 ton tot 100
Afb. 3: ‘Flexibel’ SKF Bearing Beacon berekeningsmodel voor een C39/1700 CARB lager en een 240/1320 sferisch rol-
lager, gemonteerd in afzonderlijke enkele behuizingen bij een 7 MW project.
Afb. 4: Configuratie met een dubbelrijig cilindrisch rollager en een
dubbelrijig conisch rollager, resulterend in een wat compacter (kor-
ter) ontwerp.
Afb. 5: Gezamenlijke rotorlagerbehuizing met een dubbelrijig cilindrisch rollager en een
dubbelrijig conisch rollager in een 5 MW project.
38-39-40-41_skfwindturbines.indd 40 13-04-17 13:38