Een verkeerd uitgelijnde aandrijving van een windturbine is een ramp die op de loer ligt. RotAlign Touch Elimineert het risico
Windturbines opereren onder de zwaarste omstandigheden op aarde. Ze in optimale conditie houden is een uitdaging voor elk team. Maar de uitlijning van de aandrijflijn brengt unieke uitdagingen met zich mee en is een van de lastigste onderdelen van het onderhoud van een windturbine. Het kiezen van het juiste gereedschap en de juiste onderhoudsmethode zijn cruciaal om turbines draaiende te houden.
In dit artikel bespreken we de complexe uitdagingen van het uitlijnen van aandrijflijnen en de beste manieren om turbines correct uitgelijnd te houden. We leggen ook uit hoe het gebruik van de juiste gereedschappen het uitlijningsproces aanzienlijk kan versnellen.
Wat is aandrijflijnuitlijning voor windturbines?
De meeste windturbines gebruiken tegenwoordig een aandrijflijn om rotatie-energie om te zetten in elektrische energie. De aandrijflijn is een van de meest cruciale onderdelen van de windturbine. Nauwkeurige uitlijning, tot op de duizendste van een inch, is essentieel om de energie door de turbine te laten stromen.
De aandrijflijn bestaat uit een tandwielkast en een generator, die met zowel een lage- als een hogesnelheidsas verbonden zijn met de turbinerotoren. Terwijl de rotoren langzaam in de wind draaien, zet de tandwielkast die rotatie-energie om in hoge snelheid, waarmee de generator elektriciteit kan opwekken.
Na verloop van tijd zal een verkeerde uitlijning tandwielen en lagers beschadigen, de efficiëntie verminderen en de onderhoudskosten opdrijven. Gelukkig zijn er precisielasergereedschappen zoals de RotAlign Touch kunnen uitlijningsproblemen snel verhelpen en de levensduur van de turbine verlengen.
Wat gebeurt er als de machinetrein niet goed is uitgelijnd?
Een verkeerde uitlijning van de aandrijflijn (of machinetrein) veroorzaakt niet alleen overmatige trillingen, maar verhoogt ook de belasting en krachten op de draaiende onderdelen, zoals de lagers, enz. Na verloop van tijd kan deze schade leiden tot een defect aan de turbine. Zelfs als de turbine niet direct uitvalt, verkorten hoge trillingen en verhoogde belasting en krachten de levensduur.
Een verkeerde uitlijning van de aandrijflijn vermindert ook de energieopwekking. Omdat de tandwielkast en de generator nauwkeurig moeten zijn uitgelijnd om rotatie-energie (van de wind die de rotorbladen aandrijft) succesvol om te zetten in elektriciteit, is er bij een verkeerde uitlijning sprake van een verminderde energieomzetting, d.w.z. er wordt minder vermogen via de as overgebracht om in elektriciteit te worden omgezet.
Het is daarom raadzaam om uitlijning uit te voeren tijdens de installatie en daarna minstens één keer per jaar. Ook het opnieuw uitlijnen van de aandrijflijn is vereist wanneer u de tandwielkast of generator vervangt. Daarom is het hebben van het juiste gereedschap cruciaal – niet alleen om aan deze best practices te voldoen, maar ook om de uitlijning elke keer sneller, gemakkelijker en nauwkeuriger te maken.
Uitdagingen bij de uitlijning van windturbinetreinen
Windturbines draaien op enkele van de meest ongerepte plekken op aarde – barre, afgelegen locaties zoals de Mojavewoestijn en het Atlantische continentale plat. Ze worden geconfronteerd met extreme temperaturen, stormen en hoge golven, naast hevige wind. Al deze omgevingsfactoren eisen hun tol en leiden tot een scheefloop van de machinetrein. Hier zijn vier uitdagingen die turbines specifiek in de loop van de tijd treffen:
1. Aerodynamische belastingen
Harde wind veroorzaakt instabiliteit van de belasting en hoge trillingsniveaus in de windturbine, waardoor het lastig is om een nauwkeurige uitlijning te verkrijgen. Het is raadzaam om een laseruitlijningstool te gebruiken, zoals de RotAlign Touch – die automatisch hoge trillingsniveaus kan compenseren, zodat serviceteams zo snel mogelijk nauwkeurige metingen kunnen uitvoeren.
Aerodynamische belastingen kunnen ook leiden tot onverwachte bochten en bewegingen in de turbine-as, wat de uitlijningsprecisie beïnvloedt. Hoge trillingsniveaus kunnen na verloop van tijd ook leiden tot een verkeerde uitlijning van de machinetrein.
2. Zwaaibewegingen
Windturbines worden constant blootgesteld aan harde wind. Bij extreme windsnelheden begint de turbinetoren te slingeren, wat leidt tot schommelingen en beweging in de gondel, oftewel de beschermende behuizing waarin de machinetrein zich bevindt.
Deze beweging veroorzaakt na verloop van tijd een verkeerde uitlijning. Het maakt het ook moeilijk om nauwkeurige uitlijningsmetingen uit te voeren. Gelukkig zijn er geavanceerde uitlijningssystemen zoals de RotAlign Touch hebben ingebouwde software om dynamische bewegingen te compenseren.
3. Wijzigingen in de installatiestatus
Verkeerde uitlijning kan al tijdens de installatie optreden. Een verkeerde uitlijning met de rotor op zijn plaats kan ook al in een vroeg stadium tot problemen leiden.
In sommige gevallen controleren technici de uitlijning met de gondel op de grond, in plaats van gemonteerd op de turbinevoet, wat ook uitlijningsproblemen kan veroorzaken. Het is raadzaam om de uitlijning enkele maanden na installatie opnieuw te controleren in geval van wijzigingen in de installatiestatus.
4. Andere uitlijningsuitdagingen
Windturbines bevinden zich meestal in afgelegen gebieden en zijn daardoor moeilijk te bereiken en lastig te repareren. Na een bezoek aan het windpark moeten technici honderden meters klimmen om de gondel te bereiken, met hun gereedschap en apparatuur. Bovendien moeten ze hun werk in krappe ruimtes uitvoeren.
Zoals te zien is in dit Vacature bij het Amerikaanse Ministerie van EnergieTechnici hebben een hoog niveau van vaardigheid, fysieke kracht en probleemoplossend vermogen nodig om de machinetrein in een windturbine succesvol uit te lijnen. Daarnaast hebben ze toegang nodig tot hoogwaardige gereedschappen waarmee ze hun werk snel, veilig en met de juiste precisie kunnen uitvoeren.
Uitlijningsproblemen oplossen met RotAlign
Met de single-laser uitlijningstools van Prüftechnik kunnen technici snel en veilig nauwkeurige asuitlijning uitvoeren. Dankzij de single-lasertechnologie is er bovendien geen vooruitlijning nodig.
Voortbouwend hierop, de RotAlign Touch Het systeem voegt adaptieve uitlijningsmogelijkheden toe zoals Live Move en Live Trend, die automatisch rekening houden met omgevingsfactoren en technici door het proces begeleiden. Hierdoor wordt uitlijning nog efficiënter en toegankelijker, ongeacht het ervaringsniveau.
Het systeem kan volledig contactloos werken, zonder dat handmatige asrotatie nodig is via de SWEEP-modus. Met een borgpen en bedrijfsrem kunnen technici de laser en sensor met beugels op de assen monteren. Vervolgens kunnen ze de rem en de pen losmaken en uit de weg stappen. Terwijl de wind de rotorbladen laat draaien, RotAlign Touch meet en slaat automatisch de uitlijningsresultaten op.
- Live Bewegen: Deze functie meet de uitlijning in het horizontale en verticale vlak tegelijkertijd. Deze functie is ideaal voor situaties waarin werknemers beperkte ruimte hebben en de assen niet in bepaalde posities kunnen draaien. Het is een geweldige manier om tijd te besparen tijdens het uitlijnen van windturbines. Live Move maakt aanpassingen mogelijk vanaf elke positie op de as, waardoor het niet nodig is om deze handmatig naar een specifiek startpunt te draaien.
- Live-trend: De RotAlign TouchMet de Live Trend-functie kunnen technici realtime dynamische veranderingen in de uitlijning van de machinetrein volgen tijdens de normale werking van de turbine. Met deze functie kunnen teams uitlijningsproblemen identificeren die worden veroorzaakt door factoren zoals aerodynamische belasting, dynamische machineveranderingen en thermische groei, zodat ze vooraf aanpassingen kunnen doorvoeren.
Live Trend is snel en eenvoudig te gebruiken. - Monteer eerst de sensoren op de versnellingsbak en de generatorbehuizing.
- Wanneer de Live Trend-functie is ingeschakeld, laat u de gondel 360 graden draaien, net zoals bij een normale rotatie.
- Met de tool worden positieveranderingen in de aandrijflijncomponenten gemeten tijdens de rotatie van de gondel.
- Met informatie over deze wijzigingen kunnen teams de nodige aanpassingen doorvoeren tijdens de inbedrijfstellingsfase van de uitlijning. Zo worden ze niet verrast door uitlijningsproblemen in de toekomst.
Sterke uitlijning, sterkere turbines
De machinetrein, of aandrijflijn, van een windturbine is een nauwkeurig uitgebalanceerd apparaat. Zelfs de kleinste uitlijnfout, slechts een paar duizendsten van een inch, kan de normale werking verstoren en aanzienlijke schade veroorzaken. Een verkeerde uitlijning in de machinetrein kan ook de energieopwekking verstoren.
De echte uitdaging? Technici staan onder grote druk bij het uitlijnen van windturbines. Meestal komen ze van ver en moeten ze hun beperkte tijd ter plaatse optimaal benutten. De omstandigheden zijn zwaar en de ruimtes beperkt.
Daarom is het zo belangrijk om de juiste gereedschappen te gebruiken. Een state-of-the-art enkelvoudig laseruitlijnsysteem zoals de RotAlign Touch zorgt ervoor dat iedere technicus de klus snel, nauwkeurig en precies kan klaren, zodat turbines langer meegaan en minder onderhoud vergen.
