更可靠的TIMKEN风力涡轮机轴承涂层ES302简介

 

铁姆肯ES302是一种薄膜状硬质类金刚石碳涂层，用于保护轴承，ES302涂层使用物理气相沉积技术，该技术产生材料蒸气（然后将其作为薄膜沉积在物体上），以达到最佳的减摩水平。

 

涡轮机中的轴承必须能够承受极端的环境条件、振动和负载，更重要的是，轴承会受到动态载荷的组合载荷影响，这些载荷会在滚子和滚道上产生高接触应力，从而导致损坏，这些应力很难预测，并挑战轴承制造商开发减少过早磨损的新方法。

 

铁姆肯公司轴承研发总监Ryan Evans说，“你永远不希望轴承的钢发生表面接触，这似乎是一个艰难的要求，因为当你观察滚子轴承时，你会看到滚子在狭小的空间内移动，但这就是使用润滑的原因，在滚子和内滚道套圈之间形成一层分隔油膜”。

 

不幸的是，润滑油膜总是很难保持一致，Evans分享道，“因此，当工程师们努力解决涡轮机轴承的钢与钢接触问题时，一个研发团队开始开发滚动轴承涂层”。

 

最终，该团队采用了一种新颖的方法，使轴承滚轮不那么“像钢一样”，Evans说，“我们在它们上面涂上了一层超薄的复合材料，厚度只有人类头发的几分之一”，“它是陶瓷和聚合物的工程组合，换句话说，是一层充满微小陶瓷颗粒的塑料状薄层”。

 

通过这项研究，铁姆肯的ES302涂层得以开发，这是一种专门设计的纳米结构涂层，旨在在金属与金属接触的地方提供最大的耐用性，为了帮助风电场运营商避免不必要的运维成本，铁姆肯可以将其ES302涂层应用于主轴和齿轮箱轴承的滚子，从而生产出一种高度耐磨的轴承，非常适合低速、高负载应用。

 

研究人员于2010年首次引入ES302，当时进行了广泛的分析，表明ES302涂层轴承（与同等的无涂层轴承相比）在标准条件下运行时的寿命可延长六倍，在风力涡轮机中碎片污染的条件下的寿命可增长三倍。

 

最近，当ES302涂层主轴调心滚子轴承在1.5兆瓦风力涡轮机中使用七年后（由于与轴承无关的问题）返回公司时，这些实验室结果得到了证实，广泛的实验室分析表明，如果轴承没有停止使用，它将在15至20年的时间内继续提供可靠、无故障的运行。