再生可能エネルギーへの世界的な取り組みが加速する中、風力発電システムにおける信頼性と耐久性に優れた部品の需要はかつてないほど高まっています。Belon Gearは、風力タービンギアボックスシステム向けのカスタム高強度ギアの開発と納入に成功したことを誇りに思います。これにより、世界クラスの精度とエンジニアリングでクリーンエネルギー分野に貢献します。

風力タービンギア設計ソリューション

風力タービンの性能と耐用年数は、ギア設計の品質と密接に関係しています。ギアはドライブトレインの基本的な構成要素であり、低速ローター運動を発電に必要な高速回転に変換する役割を果たします。風力タービンシステムでは、遊星ギア、ヘリカルギア、ベベルギア、スパーギアの4種類のギアが一般的に使用されており、それぞれタービン内の特定の機能に合わせて選択されます。

平歯車直線歯形を持つこのギアボックスは、シンプルで費用対効果の高い選択肢です。設計はシンプルですが、大きな騒音を発生する傾向があり、高速・高負荷の用途には適していません。

ヘリカルギア角度付き歯を採用することで、よりスムーズな噛み合い、より高い速度性能、そして低騒音を実現し、改良された代替品を提供します。そのため、より静粛性と効率性が求められる風力タービンのギアボックスに広く使用されています。

ベベルギア90度程度の角度で配置されたシャフト間の運動を伝達するように設計されています。風力タービンの補助システム、例えばブレードの向きや方向を調整するヨー機構やピッチ機構において重要な役割を果たします。

遊星歯車システムは、中央の太陽歯車とその周囲を回転する複数の遊星歯車で構成されています。これらのコンパクトで高トルクの構成は、安定性と効率を維持しながら高負荷に対応できるため、大型風力タービンのメインギアボックスによく使用されます。

風力タービン用ギアを設計する際には、エンジニアは耐荷重性、機械効率、構造強度、音響性能といったいくつかの重要な要素を考慮する必要があります。ギアボックスは、変動する風況による一定の応力とトルクに耐えながら、発電機へ効率的に電力を伝達する必要があります。同時に、過度の摩耗や性能低下を起こさずに、多くの場合20年以上の長期運用に耐えられるよう設​​計されなければなりません。

風管ギア製造

ギアボックスアセンブリには、ギア本体に加え、シャフトシステム、ベアリング、潤滑、そして熱管理が不可欠な要素です。メインシャフトはローターとギアボックスを連結し、高性能ベアリングは摩擦を低減し、負荷下でもアライメントを維持します。ギアの歯の摩耗を最小限に抑え、過熱を防ぐには、効果的な潤滑が不可欠です。統合された冷却システムは、高負荷運転時に発生する熱を放散することで、熱安定性を確保します。

風力タービンのギアボックスは、低速の風力エネルギーを発電機に必要な高速回転エネルギーに変換する上で極めて重要です。極度の負荷、変動する風況、そして変化する温度条件下で稼働するこれらのギアシステムは、卓越した耐久性、高いトルク容量、そして完璧なギア噛み合いを必要とします。Belon Gearは、大手再生可能エネルギー機器メーカーから、長寿命とメンテナンス要件の低減を実現する大口径ヘリカルギアおよびプラネタリーギアのシリーズ製造を委託されました。

このプロジェクトの技術的課題を解決するため、当社のエンジニアリングチームはお客様と緊密に連携し、ギア材料の選定、歯形状、表面処理工程の最適化に取り組みました。ギアは、優れた耐疲労性と焼入れ性で知られる42CrMo4および18CrNiMo7 6を用いて製造されました。高度な浸炭処理と研削処理を施すことで、歯面硬度HRC 58以上を確保しつつ、衝撃荷重の吸収に不可欠な芯部の靭性を維持しました。

風力タービンのギアボックスでは精度が最も重要です。Belon Gearは、最先端の検査機器を用いて厳格な品質管理を行っています。クリンゲルンベルクギア測定センター、CMM、磁粉探傷試験などを用いて、各ギアのプロファイル偏差、ピッチ誤差、表面仕上げを徹底的に検査し、高速運転における騒音と摩耗を最小限に抑えるために不可欠なDIN 6規格に準拠したギア精度を達成しました。

さらに、ワークフローを最適化し、社内のギア切削、熱処理、最終研削設備を統合することで、リードタイムの​​短縮にも成功しました。技術検討から最終納品まで、プロジェクト全体はわずか45日で完了し、迅速、柔軟、そして信頼性の高いギア製造への当社のコミットメントを実証しました。

これらのギアの納入は、Belon Gearのグリーンエネルギー分野への継続的な支援における新たなマイルストーンとなります。最高水準の信頼性と性能を備えた重要なドライブトレイン部品を提供することで、持続可能な電力への世界的な移行に貢献できることを光栄に思います。

世界中で風力発電インフラへの投資が増加する中、Belon Gearは大型モジュールギアの製造、精密機械加工、材料科学の分野で能力を拡大し続けています。当社のソリューションは現在、ヨーロッパ、南米、東南アジアの風力タービンプロジェクトに利用されており、優れた品質とエンジニアリングを通じて価値を提供しています。

Belon Gearでは、再生可能エネルギーの未来をギア一つ一つで支えています