2016-06-01  –  2019-12-31

723.845,00 EUR

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Chair for Wind Power Drives, Aachen, Nordrhein-Westfalen

0324078

Windenergieanlagen - Kraftübertragung, Getriebe, Lagerung [EB1213]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE2)

Energie

Steigende Anforderungen an Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit von Windenergieanlage (WEA) erfordern eine belastungsgerechte Auslegung aller Bauteile. Um dies zu ermöglichen, ist die Kenntnis auftretender Lasten sowie der Belastungsgrenzen verbauter Komponenten notwendig. Der Ausfall eines WEA-Getriebes führt in der Regel zu langen Ausfallzeiten, verbunden mit hohen Instandsetzungskosten. Etwa zwei Drittel der Ausfälle wiederum werden durch Lagerschäden hervorgerufen. Innerhalb des Getriebes bildet die Lagerung der einzelnen Planetenräder auf den Bolzen eine der am stärksten belasteten Stellen. Entscheidende Einflussgrößen auf die Lastverteilung im Planetenradlager sind die Einbausituation und Bauform des Lagers, die Elastizität angrenzender Bauteile sowie die Verzahnungskräfte am Planetenrad. Unter Belastung führen diese zu Verlagerungen wie Achslageabweichungen von Hohl-, Planeten- und Sonnenrad, sowie zu Ringwandern und können dadurch die lokalen Lasten ungünstig beeinflussen. Die Folge für die Lagerung sind klassische Wälzermüdung und Anschmierungen. Tritt Ringwandern auf, sind Bordbrüche, Verschleiß an den Lagersitzen und Sicherungsringschäden mögliche Konsequenzen. Aufgrund von Unsicherheiten bei der Annahme der Getriebeeingangslasten sowie bei der Berechnung der am Lager wirkenden Lasten und Verformungen können die o.g. Schäden heute im Konstruktionsprozess nicht sicher ausgeschlossen werden. Ziel des Vorhabens ist es, die heute zur Auslegung herangezogenen Berechnungsmodelle so zu erweitern, dass diese in der Lage sind, die relevanten Einflussgrößen auf die Lastverteilung der Planetenradlager vollumfänglich abzubilden. Um den Einfluss der einzelnen Parameter quantifizieren zu können, wird im Vorhaben ein Prüfstand aufgebaut, der die komplexen Belastungen und Verformungen aktiv nachbildet. Hierdurch werden Kenntnisse über die genauen Zusammenhänge im System Planetenradlager erlangt, die anschließend in einer Auslegungsrichtlinie zusammengeführt werden.