בשנים האחרונות חלה מגמה של הגברת המודעות לשימור הסביבה העולמי, והציפיות לייצור כוח רוח כמקור אנרגיה מתחדש הולכות וגדלות. בעוד שטורבינת הרוח מיועדת ל-20 שנות פעילות, ישנן מספר מגמות טכנולוגיות לשיפור יעילות ייצור החשמל, כגון יחידות גדולות יותר ופריסה בים. כתוצאה מכך, המורכבות והעלות של החלפת חלקים במהלך תחזוקה הפכו לבעיה. כתוצאה מכך, נדרשת אמינות גבוהה- למיסבים המותקנים בטורבינות רוח1). המסבים של הציר הראשי של טורבינת הרוח תומכים בעומסים חיצוניים מכוחות הרוח ומשקל הלהבים והרכבת ההינע (איור 1). לכן, מיסבי הגליל הכדוריים, בעלי יכולת עומס גבוהה יותר וסובלנות רבה יותר לטעויות הרכבה בהשוואה לסוגי מיסבים אחרים, שימשו ליישומי גל ראשי של טורבינות רוח. עם זאת, נזקי פני השטח כגון בלאי וקילוף אושרו כמצב הכשל העיקרי במיסבי גלילה כדוריים עבור פיר ראשי של טורבינות רוח. לכן, יש צורך באמצעי נגד כדי לצמצם את{11}זמן ההשבתה הקשור להחלפת רכיבים. הפעם, NSK פיתחה והשיקה מיסב גלילה כדורי-באמינות גבוהה עבור פיר ראשי של טורבינות רוח, המציע כושר עומס גבוה ועמידות מעולה בפני נזקי פני השטח (איור 2)1).

המסבים של הציר הראשי של טורבינת הרוח חייבים לתמוך בעומסים משתנים הנגרמים על ידי רוח ומשקל הלהבים והרכבת ההינע. היות ומופעלים עומסים רדיאליים וציריים גדולים, נדרשת קיבולת עומס גבוהה מאוד. במקביל, הם משמשים במהירויות סיבוב נמוכות מאוד של כ-10 עד 20 דקות-1. לכן, צפוי שקשה להשיג היווצרות מספקת של סרט שמן במיסבים עבור פיר ראשי של טורבינת רוח. יתר על כן, אתגר מרכזי עם מיסב הגלילה הכדורי הוא שהמבנה המובנה מאפשר החלקה בין האלמנטים המתגלגלים לבין משטחי המסלול הטבעתי, מה שעלול להוביל להידרדרות מהירה של ביצועי פני השטח הנגרמת ממגע מתכת למתכת-. כתוצאה מכך, בעיה מרכזית היא שהוא נוטה לנזק פני השטח כגון בלאי וקילוף2).

מוצר זה בפיתוח חדש משתמש בכלוב מסוג ECA-עם צורת כיס מיוחדת שמייתרת את הצורך בטבעת מנחה. באופן קונבנציונלי, מיסבי הגלילה הכדוריים הסטנדרטיים (סוג CA-, איור 3) כללו טבעות מובילות להנחיית הכלוב, למיסבי הגלילה הכדוריים החדשים שפותחו (סוג ECA-, איור 4) אין טבעות מובילות אלו. זה מבטל את ההחלקה בין טבעת המנחה לכלוב, ומפחית את יצירת החלקיקים המתכתיים בלאי. בנוסף, על ידי אופטימיזציה של צורת הכלוב, עמודי הכלוב נעשו דקים יותר תוך שיפור חוזק הכלוב. כתוצאה מכך, העיצוב הפנימי של המיסב עודכן, כאשר הגודל והמספר של האלמנטים המתגלגלים גדלו, וכתוצאה מכך קיבולת עומס גבוהה יותר ולחץ מגע נמוך יותר1).

ידוע שנזק פני השטח מקורו בשקעים הנגרמים על ידי חומרים זרים בסביבות שבהן נוצרים מזהמים כגון חלקיקים מתכתיים בלאי. NSK פיתחה טכנולוגיה להפחתת ריכוז המתח הנגרם על ידי חריצים כאשר חומר זר היה נוכח על ידי אופטימיזציה של כמות האוסטניט שנשמר. יתר על כן, בהתבסס על טכנולוגיה זו, פותחה טכנולוגיית החומרים והחום הייחודית של NSK (Super-TF™), אשר מגדילה את הכמות הכוללת של אוסטניט שנשמר תוך שיפור קשיות פני השטח על ידי הוספת כמות מתאימה של אלמנטים יוצרי קרביד (כרום, מוליבדן) לפלדה ולאחר מכן הכפפתה לטיפול חום מיוחד3). על ידי יישום טכנולוגיה זו על הטבעות הפנימיות והחיצוניות של המוצר החדש שפותח זה, הם השיגו עמידות משופרת לבלאי של משטחי המסלול בהשוואה למיסבי פלדה-סטנדרטיים-.

האלמנטים המתגלגלים מצופים בציפוי DLC (Diamond-Like-Carbon) בעל קשיות- גבוהה בעובי של מספר מיקרומטרים. במפרט מוצר שפותח זה, מבנה שכבות מיוחד משיג הן הידבקות לחומר הבסיס והן קשיות הציפוי, ובכך משפר את עמידות הציפוי (איור 6). ציפוי ה-DLC מונע הידרדרות פני השטח הנגרמת ממגע מתכת בין האלמנטים המתגלגלים ומשטחי המסלול כאשר היווצרות סרט שמן אינה מספקת. זה גם תורם להפחתת הגידול בכוח המשיק בין האלמנטים המתגלגלים למשטח המסלול. כתוצאה מכך, בלאי פני השטח על מסלולי המירוצים יופחת לפחות מ-עשירית בהשוואה למוצרים סטנדרטיים ללא-ציפוי.

NSK פיתחה את מיסב הגלגלות הכדורי לציר ראשי של טורבינות רוח, המציע אמינות ועמידות- גבוהות גם בתנאי מהירות סיבוב נמוכה ועומס גבוה. זה הושג על ידי תיקון עיצוב המיסב הפנימי עם סוג כלוב חדש ויישום טכנולוגיות חומר, טיפול בחום וציפוי. תכונה מרכזית של מוצר חדש זה היא שהוא משיג בערך פי 1.3 מאורך חיי המיסבים של מוצרים סטנדרטיים רגילים תוך הפחתת הבלאי לפחות מ-עשירית. המכירות של מוצר זה החלו ביוני 2024 עבור טורבינות רוח בצפון אמריקה. NSK תמשיך להרחיב את העסקים שלנו, בעיקר בשוק האפטר, ותתרום לפעולה יציבה של טורבינות רוח ככל שהן יגדלו ויעברו מהחוף.