一、影響該行業(yè)的巨大成本壓力

對(duì)這種明顯矛盾的解釋是，盡管該行業(yè)正在增長（預(yù)計(jì)會(huì)有更強(qiáng)勁的增長），這意味著風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)在有大量的過剩產(chǎn)能，其結(jié)果是對(duì)價(jià)格造成了相當(dāng)大的壓力，這也影響到了供應(yīng)商。作為世界領(lǐng)先的風(fēng)力渦輪機(jī)軸承制造商之一，NSK的研發(fā)團(tuán)隊(duì)必須繼續(xù)努力，以滿足行業(yè)對(duì)軸承在高動(dòng)態(tài)應(yīng)力的惡劣運(yùn)行條件下使用壽命的極高期望，然而，與此同時(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)必須在早期階段考慮與任何新開發(fā)或改進(jìn)相關(guān)的成本，并進(jìn)行明確的成本效益分析。

三、額定載荷較高的圓柱滾子軸承

NSK已經(jīng)為3 MW級(jí)渦輪機(jī)的行星輪優(yōu)化了圓柱滾子軸承，同時(shí)在該領(lǐng)域開展了兩個(gè)開發(fā)項(xiàng)目，第一個(gè)項(xiàng)目旨在改進(jìn)內(nèi)部設(shè)計(jì)，在不改變軸承直徑或滾子數(shù)量的情況下，團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了微觀幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工程，同時(shí)保持了宏觀幾何結(jié)構(gòu)不變，從而使動(dòng)態(tài)額定載荷提高了15%，這導(dǎo)致計(jì)算使用壽命延長70%，除了適用于行星輪之外，這些軸承也是風(fēng)力渦輪機(jī)齒輪箱側(cè)其他應(yīng)用的理想選擇。

第二個(gè)項(xiàng)目致力于從根本上重新設(shè)計(jì)軸承的內(nèi)部設(shè)計(jì)，滾子的數(shù)量增加了，這意味著保持架的橫截面減小了，然而，它仍然承受相同的載荷，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化保持架的幾何結(jié)構(gòu)而不降低其剛性來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，進(jìn)行了有限元分析和大量試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)，以支持優(yōu)化工作，除了更高的動(dòng)態(tài)額定載荷外，這些軸承還具有更高的靜態(tài)額定載荷。

客戶很快就能在上述兩個(gè)選項(xiàng)中進(jìn)行選擇，然而，應(yīng)注意的是，NSK始終修改其軸承，以適應(yīng)特定的應(yīng)用場景或渦輪機(jī)類型。

五、改進(jìn)的滾道表面設(shè)計(jì)

軸承的滾道承受很大的應(yīng)力，尤其是在快速移動(dòng)的軸上，例如，如果打開渦輪機(jī)以全速空轉(zhuǎn)，可能會(huì)發(fā)生滑動(dòng)，從而損壞軸承表面，這種滑移損壞是業(yè)內(nèi)已知的問題，但盡管進(jìn)行了深入研究，其原因尚未查明，盡管NSK生產(chǎn)了大量軸承，但該公司的部件遭受此問題的情況相對(duì)罕見，NSK將此歸因于其特殊的表面處理和保持架位置，盡管如此，該公司的研發(fā)部門仍在繼續(xù)致力于進(jìn)一步優(yōu)化表面設(shè)計(jì)。

七、材料工程的進(jìn)展

耐久性試驗(yàn)表明，軸承用碳鉻合金鋼的滾動(dòng)疲勞壽命受到非金屬夾雜物的顯著影響，為此，NSK與一家鋼鐵生產(chǎn)商Z鋼合作開發(fā)了一種新材料，該材料含有的非金屬夾雜物（如硫和氧化物）要少得多，運(yùn)行條件下的試驗(yàn)表明，由Z鋼制成的軸承的使用壽命比由常規(guī)真空脫氣鋼制成的壽命長1.8倍。

九、損傷原因研究

當(dāng)行業(yè)試圖澄清特定類型的損害發(fā)生的原因時(shí)，深入的材料開發(fā)工作也會(huì)得到回報(bào)，這種損壞通常只影響NSK軸承，白色結(jié)構(gòu)剝落是一個(gè)此類問題，其原因尚未完全確定，損傷分布本身是眾所周知的，因?yàn)榇蠹s20年前在汽車行業(yè)的發(fā)電機(jī)軸承中觀察到了類似的損傷，在風(fēng)力發(fā)電的背景下，電流通過也可能是原因，但迄今為止，研究人員無法證明這一點(diǎn)。一場關(guān)于這一主題的專家會(huì)議產(chǎn)生了大量的見解，但并沒有對(duì)原因做出清晰的描述，NSK正致力于再現(xiàn)損傷機(jī)理，以便更好地了解高性能軸承的工作過程。