Services - 06/06/2025

NSK rilascia Cuscinetti Orientabili a Rulli ad alta affidabilità per gli alberi principali delle Turbine Eoliche.

La maggiore resistenza all'usura garantisce un funzionamento stabile con meno manutenzione per lunghi periodi, contribuendo a ridurre i costi di manutenzione e le emissioni di CO₂.

  • Una combinazione di specifici materiali, rivestimento del rullo e gabbia ad alta capacità per ridurre l'usura: una novità assoluta per NSK.
  • Una soluzione completa per una maggiore durata: oltre il 90% in meno di usura delle piste di rotolamento rispetto ai prodotti standard.

NSK Ltd. (NSK; Sede centrale: Tokyo, Giappone; Presidente e CEO: Akitoshi Ichii) ha sviluppato e lanciato una linea di Cuscinetti Orientabili a Rulli (SRB)* ad alta affidabilità per gli alberi principali delle Turbine Eoliche, che combina tre tecnologie avanzate per garantire un'affidabilità eccezionale. Oltre al materiale a lunga durata “Super-TF” di NSK e al rivestimento DLC (diamond-like DLC coating) ad alta durezza, una nuova gabbia ECA ad alta capacità fornisce un'elevata capacità di carico in una soluzione di cuscinetto totale ottimizzata per le sfide delle turbine eoliche di oggi.

Grazie all'applicazione completa di questi progressi tecnologici, NSK ha ridotto l'usura delle piste a meno di un decimo rispetto ai prodotti standard. Poiché l'usura delle piste di rotolamento è la principale forma di danneggiamento degli SRB per alberi principali, questo rappresenta un miglioramento sostanziale della durata dei cuscinetti. Con un minor numero di interventi di manutenzione e una minore necessità di sostituire le parti, questi cuscinetti altamente affidabili aiutano a ridurre i tempi di inattività e a mantenere un funzionamento stabile negli impianti di generazione di energia eolica in tutto il mondo.

NSK serve da anni il settore delle turbine eoliche con il suo materiale Super-TF e il rivestimento DLC. Nel giugno 2024, abbiamo sviluppato un SRB con una nuova gabbia ECA ad alta capacità per soddisfare le esigenze delle aziende del settore eolico in Nord America. Ora abbiamo implementato un sistema di produzione di SRB altamente affidabili che combina tutte e tre queste tecnologie avanzate e stiamo espandendo la produzione in tutto il mondo.

I piani futuri prevedono la combinazione di questi SRB con le soluzioni condition monitoring di NSK per espandere l'attività nel settore della manutenzione, della riparazione e delle operazioni (MRO). I Cuscinetti Radiali Orientabili a Rulli ad alta affidabilità di NSK si aggiungono a un portafoglio di offerte per l'aftermarket definito nel nostro piano di gestione a medio termine per il 2026, con l'obiettivo di aumentare le vendite del settore di 25 miliardi di yen rispetto all'anno fiscale 2021.

Contesto di sviluppo

Qualsiasi guasto a un componente di una turbina eolica comporta ingenti costi di riparazione e lunghi tempi di inattività. Poiché le turbine eoliche sono installate in ambienti particolari, come in montagna e in mare aperto, gli interventi di sostituzione dei componenti e l'approvvigionamento di parti, gru per le riparazioni e altre attrezzature per far fronte ai danni possono richiedere molto tempo e risorse. Molte parti di grandi dimensioni per le turbine eoliche sono realizzate su ordinazione e i cuscinetti per l'albero principale sono tra i componenti più grandi utilizzati nei macchinari. I danni a queste parti cruciali possono comportare interventi di sostituzione che richiedono un anno o più di fermo macchina**. Pertanto, i cuscinetti per gli alberi principali delle turbine eoliche devono essere costruiti per durare nel tempo, con un'elevata affidabilità e resistenza ai danni prematuri.

I cuscinetti negli alberi principali delle turbine eoliche devono sostenere il peso elevato delle pale e i carichi fluttuanti dovuti alle mutevoli condizioni del vento. I Cuscinetti Orientabili a Rulli sono la soluzione ideale, grazie all'elevata capacità di carico e alla caratteristica di tollerare la flessione dell'albero o dell'alloggiamento (autoallineamento). I carichi più elevati del previsto, in condizioni operative severe, sono i principali responsabili dei danni prematuri degli SRB. Questi fattori impediscono la formazione del necessario film d'olio nell'area tra i rulli e gli anelli dei cuscinetti. In assenza di questa lubrificazione, si verifica un'usura che richiede la sostituzione del cuscinetto prima del previsto. Pertanto, migliorare la resistenza all'usura delle superfici delle piste di rotolamento è fondamentale per il tempo di attività e l'affidabilità operativa delle turbine.

Vantaggi e caratteristiche

Maggiore resistenza all'usura

  • I Cuscinetti Orientabili a Rulli ad alta affidabilità per gli alberi principali delle Turbine Eoliche riducono l'usura delle piste di rotolamento del 90% o più rispetto ai prodotti standard. Poiché l'usura delle piste è la principale forma di danno in questi SRB, la soluzione ad alta affidabilità di NSK vanta una durata del cuscinetto significativamente migliorata.

Applicazione

  • Funzionamento stabile della turbina per periodi prolungati: i Cuscinetti Orientabili a Rulli ad alta affidabilità prolungano gli intervalli di manutenzione e riducono i tempi di fermo imprevisti per la sostituzione.

Tecnologie di prodotto

  • Le tecnologie chiave di NSK nei materiali, nella tribologia e nell'analisi si combinano per fornire un'eccezionale resistenza all'usura delle piste di rotolamento. Il materiale Super-TF, il rivestimento DLC e la gabbia ad alta capacità di carico sono combinati in un unico cuscinetto.
    • Materiale a lunga durata “Super-TF”
      • Il materiale Super-TF, esclusivo di NSK, garantisce una lunga durata migliorando la resistenza superficiale grazie alla distribuzione uniforme di carburi fini. L'utilizzo di Super-TF per gli anelli esterni e interni fornisce una solida base di resistenza all'usura delle piste di rotolamento.
    • Rivestimento DLC ad alta durezza
      • Il rivestimento DLC (diamond-like DLC coating) è un termine generico per indicare un materiale di carbonio che offre proprietà tribologiche uniche grazie alla sua composizione mista di strutture di grafite e diamante. 
      • Grazie alla nostra esperienza in tribologia, il nostro rivestimento DLC ad alta durezza viene applicato ai rulli per contribuire a prevenire il deterioramento delle loro proprietà superficiali. Questo migliora la resistenza all'usura nei punti in cui i rulli entrano in contatto con la pista di rotolamento.
    • Nuova gabbia ECA a capacità extra 
      • La nostra gabbia ECA di nuova concezione è stata progettata per eliminare la necessità di un anello di guida, consentendo una maggiore quantità di rulli più grandi. Ottimizzate grazie alle capacità di analisi di NSK, le gabbie ECA aumentano la capacità di carico dei cuscinetti e migliorano ulteriormente la resistenza all'usura delle piste.

 

*I Cuscinetti Orientabili a Rulli sono caratterizzati da un anello interno con due file di rulli a forma di botte a contatto con una pista di rotolamento sferica nell'anello esterno. Questa configurazione supporta carichi elevati e conferisce agli SRB proprietà di autoallineamento per rispondere alla deflessione dell'albero o dell'alloggiamento. 

**Fonte: 平成29 年度 電気施設等の保安規制の合理化検討に係る調査風力発電業界の構造調査 [Final Report on FY2017 Structural Study on the Streamlining of Safety Regulations for Electrical Facilities in the Wind Power Generation Industry], Deloitte Tohmatsu Consulting Co. Ltd. 2018.