Development of planetary stage lubrication system for windturbine gearbox

摘要

Planeettavaihteissa kuormitusten kasvu lisää voitelun merkitystä. Voitelun parantaminen tarkoittaa siirtymistä kokonaan painevoiteluun, jolloin voiteluainetta saadaan suurempia määriä voitelukohteisiin. Tässä työssä perehdytään tuuliturbiinin vaihteen planeettaportaan voitelujärjestelmässä esiintyviin ohivirtauksiin ja painehäviöihin. Tavoite on löytää ratkaisu, jonka avulla öljy saadaan paineellisena pyörivän liitoksen yli planeettaportaan kantajan sisällä oleviin voitelukohteisiin. Ratkaisuvaihtojen toimivuutta tutkitaan käytännössä koelaitteistolla.Työ tehdään kolmessa osassa, joista ensimmäisessä tutkitaan muita mahdollisia öljynvientitapoja/menetelmiä pyörivän liitoksen yli. Tämä osa suoritetaan kirjallisuusselvityksenä ja samalla tutustutaan aiheeseen liittyvään teoriaan. Toisessa osassa mietitään ja suunnitellaan ratkaisuvaihtoehtoja, joista parhaimmat valitaan tutkittavaksi. Kolmannessa osassa valittujen ratkaisuvaihtojen toimivuutta tutkitaan työtä varten suunnitellulla koelaitteistolla. Saatujen mittaustulosten perusteella valitaan toimivin ratkaisu.Työn tulokset osoittavat miten paine ja tilavuusvirta käyttäytyvät järjestelmässä sekä nykyisellä että uudella voitelurakenteella. Mittaustulokset nykyisellä rakenteella antavat käytännön kuvan liitoksessa tapahtuvista paine- ja virtaushäviöistä. Tulokset toimivat myös referenssimateriaalina tulevia mittauksia varten. Voitelurakenteista liukurengasrakenne säilyttää paineen pyörivän liitoksen yli ja vähentää ohivirtauksia. Voitelurakenne koostuu kahdesta erillisestä tasomaisesta liukurenkaasta, joiden kautta öljy johdetaan kantajan sisälle. Liukurengasratkaisu perustuu mekaaniseen tiivistykseen, jossa kaksi liukurengasta muodostavat tiiviin voitelurakenteen liitoskohtaan. Tässä ratkaisussa liitoskohta ei ole enää rajoittava tekijä paineelle ja virtaukselle. /Kir11