高速联轴器助力企业打开向新能源领域转型之路,企业的“朋友圈”也在转型中不断扩大。
在机械设备中经常会将不同机构中的两个旋转轴连接在一起,以实现传递动力和扭矩,通常就会使用联轴器来实现。
联轴器又被称为联轴结,是一种用于将两根轴在其端部连接在一起,以传递动力的装置。联轴器的最大的目的是连接两个旋转设备,将轴连接的方法有很多种,而使用联轴器即便两周之间有安装误差也能大幅度减少因误差而引起轴的不均匀磨损、震动和噪音等所引起的机械故障,来提升机械效率。
联轴器用于两个旋转轴之间的动力和扭矩传输,大多数都用在小型自动化以及风力和液压动力机械等大型动力传输设备,如电机、水泵、压缩机等。
联轴器的种类有很多,也有不同的分类,通常将其分为刚性联轴器和弹性联轴器这两大类。
·刚性联轴器是将轴的端部直接固定连接,不具有缓冲性和补偿两轴错位的能力,所以只能连接居中对齐的轴。
其特点是具有结构相对比较简单,制造成本较低,装拆和维护方便,能够传递大扭矩的特点。常用的刚性联轴器有套筒联轴器、甲壳式联轴器、凸圆联轴器等。弹性联轴器包含有弹性元件,不仅仅具备吸收震动和缓解冲击力的作用,而且还可以通过弹性元件的变形来补偿两轴连接出的错位,其具有使用可靠,寿命长,不需润滑等特点。但传递的转矩应受到弹性元件强度的限制,一般不及无弹性元件的刚性联轴器。常用的弹性联轴器有弹性套注销联轴器、弹性柱销联轴器、轮胎式联轴器等。
重鼎托邦是一家集设计、制造、销售于一体的企业,2018年成立以来,公司专注于柴油机零部件的生产加工。随着新能源市场的持续不断的发展,去年年底,这家传统型制造企业也开始谋求转型新路,将研发生产风电项目的高速联轴器作为进军新能源行业的“敲门砖”。
走进位于威海高新区的威海重鼎托邦智能装备有限公司装配车间的试验区,偌大的高速联轴器被拆分成近20个零部件,逐一进行着抗疲劳测试。
“这是我们为海上风电项目最新研发出的4.5兆瓦高速联轴器,测试完成后,预计月底交付客户。”公司技术部部长闫青锋说,产品的交付将意味着公司成功转型,推开了新能源行业的大门。
“过去,我们生产的偏移补偿联轴器、弹性阻尼簧片联轴器等,在业内小有名气,积累了丰富的经验。这类产品与风电项目的高速联轴器的设计生产有着共通之处,有基础,成功的几率就有保证。”闫青锋说。
风电项目用的高速联轴器位于风电发电机机舱内部,一端连接着发电机,一端连接着“风车”的桨叶。高速联轴器要将发电机送上来的高速电流在瞬间转换成低速电流,输送给桨叶,这就要求高速联轴器既能输送电力,同时也能起到缓冲作用。
让联轴器具备这一性能对公司的开发团队来说并不难,可眼前的课题却没那么简单。“风车”转动时,联轴器的两端处于运动状态,且存在倾斜角度,要在动态中保持着稳定性能,这才是最难把握的一点。
按照已有的技术积累,研发团队将联轴器近20个零部件全部拆分,不断模拟连杆的位置、倾斜的角度,反复进行扭振计算。实验数据密密麻麻地记了一页又一页,在关键的数据节点,实验的倾斜角度甚至都精确到了分。
不仅如此,海上风电发电机高度大约在50米至100米,要想更换零部件操作起来十分麻烦,为此,研发团队还在重量范围许可的情况下,选择了强度最大的材料,保证了联轴器的常规使用的寿命能超过20年。
模拟实验从年初进行到年中,终于,上个月传来喜讯,理论得到了仿真实验的证实,高速联轴器进入投产前最后的测试阶段。
高速联轴器助力企业打开向新能源领域转型之路,企业的“朋友圈”也在转型中逐步扩大。这不,产品还未正式投产,已有上海电气、浙江韵达等客户前来打听,寻求合作。“高速联轴器只是我们迈入新能源市场的起点,未来,我们会围绕无轴推进器、风电联轴器全方位布局公司的新能源产业,加速转型发展。”闫青锋表示。
不久前,威海重鼎托邦智能装备有限公司自主研发的一款柴油机偏移补偿联轴器收到客户反馈信息:经过1000小时的连续运转,通过装机考核。这在某种程度上预示着又一新产品研发成功,进入批量生产阶段。
对这个省级“专精特新”企业而言,重鼎托邦依靠创新,练就“独门绝技”是其赢得市场的关键。企业成立3年来,凭借着自身研发能力,以及与北京理工大学、哈尔滨工业大学建立的产学研合作,成立了一支稳定的开发团队,陆续已有15种新产品“走”出实验室,平均每年能研发出5至6种新产品。
创新研发要“稳”,更要“先人一步”,提前布局。为此,企业不仅保证高质量完成客户的“命题作文”,还坚持“让研发走在市场前”,主动寻找突破口。“每个季度,我们都会抽出近一周的时间,到天津、河南、河北、山西等地的客户公司做当地考验查证,为的是全方面了解客户发展需求,提前谋划。”威海重鼎托邦智能装备有限公司技术部部长马杰说。
眼下,车间正在生产的电动无轴推进器,就是在一次考察中发现的商机。去年年底,公司技术部到南方考察,听客户抱怨:现在大多数船舶上用的老式柴油机效率低,还不环保,对内湖生态是很大的威胁。
这一线索给企业研发团队很大的启发。“推广新能源汽车在助力低碳环保方面成效显著,船舶是否也可以引入新能源的概念?”研发团队当下决定要研发出一种电动推进器来代替老式的柴油发电机。
回来后,企业研发团队马上进入了“闭关”苦研中。功夫不负有心人,今年初,电动无轴推进器的概念顺利通过立项,紧接着经过大半年的生产、测试,6千瓦到3千瓦功率的电动无轴推进器的样机已顺利进入生产阶段。
“目前,我们已接到了200台的生产订单。”马杰说,未来,研发团队还将一直在改进技术工艺,争取研发出适合小功率电动机型号推进器。
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