この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
3 用語、定義、慣例
3.1 用語と定義
このドキュメントの目的のために、IEC 61400-1:2005 および IEC 60050-415 に記載されている用語と定義、および以下が適用されます。
注記この規格の定義が優先されます。
3.1.1
ベアリングメーカー
風力タービンのギアボックスにベアリングを供給し、ベアリングの設計とアプリケーション エンジニアリングを担当する法人
注記 1:通常、ベアリングのサプライヤーはベアリングも製造します。
3.1.2
認証機関
IEC 61400-22 に従って風力タービン ギアボックスの適合性の認証を行う機関。
3.1.3
特性荷重
所定の確率を超えない負荷値
注記3.1.5 設計負荷も参照。
3.1.4
設計寿命
強度検証を行う指定期間
注記 1:一部の修理可能な部品および摩耗部品は、ギアボックス全体に指定された寿命よりも設計寿命が短い場合があります。
3.1.5
設計荷重
コンポーネントの強度を文書化する必要がある負荷
注記 1:特性荷重に適切な荷重の部分安全係数を乗じたもので構成されます。
注記 2: IEC 61400-1 および箇条 6 も参照。
3.1.6
複列ベアリング
2列の転動体を備えた転がり軸受
3.1.7
等価荷重
指定されたサイクル数繰り返されたときに、指定された寿命指数が適用される場合、実際の負荷変動と同じ損傷を引き起こす負荷。
注記 1:荷重範囲に適用される場合、等価荷重は、荷重サイクルの平均応力レベルを考慮しません。
3.1.8
極端な負荷
それぞれの負荷成分の最大絶対値である、動作中または非動作中の任意のソースからの設計負荷
注記 1この成分は、力、モーメント、トルク、またはこれらの組み合わせである可能性があります。
3.1.9
ギアボックスメーカー
ギアボックスの設計を担当し、ギアボックスとそのコンポーネントの製造要件を指定するエンティティ
注記 1:実際には、複数の法人がこのプロセスに関与している可能性がありますが、この基準にはこれ以上反映されていません。
3.1.10
インターフェース
別の風力タービンのサブコンポーネントへの物理的なマウント、または制御信号、作動油、または潤滑剤などの交換経路のいずれかであるギアボックスの定義された境界
3.1.11
負荷予備率
LRF
特定のコンポーネントの最大許容荷重に対する設計荷重の比率
注記 1:LRFは、極限強度と疲労強度の両方の計算で別々に決定できます。
3.1.12
ローカル障害
重要な場所で最大許容ひずみを超えたときに発生する障害
3.1.13
ベアリングの位置決め
固定ベアリング
両方向のアキシアル力を支えるベアリング
3.1.14
潤滑剤サプライヤー
風力タービンの製造業者、ギアボックスの製造業者、または風力タービンの所有者のいずれかを通じて、風力タービンのギアボックスに潤滑油を供給する法人
注記 1:潤滑剤の供給業者は、潤滑剤の性能と配合仕様に責任を負いますが、必ずしも成分を製造したり、最終製品を配合したりするとは限りません。
3.1.15
最大使用荷重
IEC 61400-1 に従って適用される部分負荷安全係数を含む、IEC 61400-1 で定義された疲労解析で使用される設計荷重ケースによって決定される最大荷重
3.1.16
ナセル
ドライブトレイン、発電機、その他のサブコンポーネント、および制御および作動システムの部品を保持するタワーの上のタービン構造。
3.1.17
自由側ベアリング
フローティングベアリング
ラジアル荷重のみを支持する軸受
3.1.18
ペアベアリング
同じ位置にある同じタイプの 2 つのベアリング
注記 1:これらは、半径方向の容量が補完し、軸方向の容量が反対になるように配置することができます (たとえば、2 つの TRB または 2 つの ACBB を向かい合わせまたは背面合わせに配置する)、または 2 つの軸受にすることができます。ラジアルとアキシャルの両方の負荷容量を増加させるためのタンデム (C.7 を参照)
3.1.19
雨の流れ行列
周期平均と振幅のサブ範囲内の周期発生回数を含む 2 次元マトリックスを使用した疲労荷重の表現
3.1.20
時系列
風力タービンのさまざまな運用体制を表す、一連の負荷の時系列。
注記 1:これらの時系列は、対応する発生とともに、設計寿命全体の負荷履歴を指定します。
3.1.21
風力タービン メーカー
この規格に従って設計されたギアボックスの要件を指定する責任を負うエンティティ
注記 1:通常、風力タービンの製造業者は、風力タービンを設計、製造、および販売します。
3.1.22
風力タービン所有者
風力タービンを購入し、運用する責任を負う事業体
注記 1:実際には、所有者は、風力タービンの運転、サービス、保守をさまざまな法人と契約する場合があります。この区別は、この規格にはさらに反映されていません。
3.2 規約
3.2.1
軸受位置指定
次の略語を使用して、ベアリングの位置を定義できます (シャフトの名称は 3.2.2 で定義されています)
- • RS: ローター側 (通常は風上)
- • GS: 発電機側 (通常は風下)
| 1 | ハイス | 高速シャフト |
| 2 | HS-IS | 高速中間軸 |
| 3 | LS-IS | 低速中間軸 |
| 4 | LSS | 低速シャフト |
| ピンコード | 電源入力 | |
| ふくれっ面 | 電源を切る |
図 2 は、遊星段が 1 つの 3 段遊星/ヘリカル ハイブリッド ギアボックスのシャフトの呼称を示しています。
図 2 —遊星段が 1 つある 3 段式ギアボックスのシャフトの指定
Key
| 1 | ハイス | 高速シャフト |
| 2 | HS-IS | 高速中間軸 |
| 3 | LS-IS | 低速中間軸 |
| 4 | ps | プラネットシャフト |
| 5 | LSS | 低速シャフト |
| ピン | 電源入力 | |
| ふくれっ面 | 電源を切る |
図 3 は、遊星 2 段の 3 段遊星/ヘリカル ハイブリッド ギアボックスのシャフトの呼称を示しています。
図 3 — 2 つの遊星段を備えた 3 段式ギアボックスのシャフトの指定
Key
| 1 | ハイス | 高速シャフト |
| 2 | HS-IS | 高速中間軸 |
| 3 | あります PS | 中速プラネットシャフト |
| 4 | ISS | 中速シャフト |
| 5 | LS PS | 低速遊星軸 |
| 6 | LSS | 低速シャフト |
| ピン | 電源入力 | |
| ふくれっ面 | 電源を切る |
参考文献
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| ISO 8579-1, ギアユニットの受け入れコード — Part 1: 空気伝播音のテストコード | |
| ISO 8579-2, ギアの受け入れコード — Part 2: 受け入れテスト中のギアユニットの機械的振動の決定 | |
| ISO 10474, 鉄鋼および鉄鋼製品 — 検査文書 | |
| ISO 10825, 歯車 - 歯車の歯の摩耗と損傷 - 用語 | |
| EN 10204:2004, 金属製品 — 検査文書の種類 | |
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| COLLENBERG, H.-F.、高速平歯車のスカッフィング負荷容量に関する研究、博士論文 TU ミュンヘン、1991 年 | |
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| マイナー、マサチューセッツ州疲労累積ダメージ。 Trans.ASMジャーナル オブ アプライド メカニクス 12, No. 3, pp. A159-A16アメリカ機械学会 (ASME)、ニューヨーク、1945 年 | |
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| HOBBACHER, A., Recommendations for Fatigue Design of Fatigue Design of Welded Joints and Components, International Institute of Welding (IIW/IIS), XIII-1539-96/XV-845-96, 1996 | |
| FVA 54/7:1993, 情報シート: マイクロピッチング、駆動技術研究会 | |
| VDI 3834-1, 風力エネルギー タービンとそのコンポーネントの機械的振動の測定と評価、ドイツ技術者協会、2009 年、www.vdi.de |
| ISO/IEC 17025, 試験所および校正所の能力に関する一般要件 | |
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| ISO/TR 1281-1, 転がり軸受 — ISO 281 に関する解説 — Part 1: 基本動定格荷重および基本定格寿命 | |
| ISO 1328-2, 円筒歯車 — ISO 精度システム — Part 2: ラジアル複合偏差および振れ情報に関連する偏差の定義と許容値。 | |
| ISO 2160, 石油製品 - 銅に対する腐食性 - 銅ストリップ試験 | |
| ISO 5593, 転がり軸受 — 語彙 | |
| ISO 7120, 石油製品および潤滑油 - 石油およびその他の流体 - 水の存在下での防錆特性の決定 | |
| ISO 11007, 石油製品および潤滑油 — 潤滑グリースの防錆特性の決定 | |
| ISO 12107, 金属材料 - 疲労試験 - データの統計計画と分析 | |
| ISO 13226:2005, ゴム — 加硫ゴムに対する液体の影響を特徴付けるための標準参照エラストマー (SRE) | |
| ISO 13357-1, 石油製品 — 潤滑油のろ過性の測定 — Part 2: 水の存在下での油の手順 | |
| ISO 13357-2, 石油製品 — 潤滑油のろ過性の測定 — Part 2: 乾燥油の手順 | |
| ISO/TR 1417, ギア — 熱容量 | |
| ISO 14635-2, ギア — FZG 試験手順 — Part 2: FZG ステップ負荷試験 A10/16, 6R/120, 高 EP 油の相対スカッフィング負荷容量 | |
| ISO/TR 15144-1, 円筒平歯車およびはすば歯車のマイクロピッチング負荷容量の計算 - Part 1: 概要と基本原則 | |
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| ASTM D665, 水の存在下での防錆特性の測定 — Part B: 合成海水 | |
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| ASTM D2983, ブルックフィールド粘度計で測定された潤滑剤の低温粘度の標準試験方法 | |
| ASTM D2893, 極圧潤滑油の酸化特性に関する標準試験方法 | |
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| ISO 8579-2, ギアの受け入れコード — Part 2: 受け入れテスト中のギアユニットの機械的振動の決定 | |
| ISO 10474, 鉄鋼および鉄鋼製品 — 検査文書 | |
| ISO 10825, 歯車 - 歯車の歯の摩耗と損傷 - 用語 | |
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| 松石正治、遠藤隆、変化する応力を受ける金属の疲労、Proc.日本社会of Mech. Engrs., n.68-2, pp.37-40, 1969 | |
| DNV 41.2, (2.13)、分類ノート 41.2: 船舶用トランスミッションのギア定格の計算、Det Norsk Veritas, 2003 年 5 月 | |
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| HAIBACH, E.、耐久性、第 2 版、VDI-Verlag, 2002 年 | |
| SAE, 疲労設計ハンドブック、第 3 版、自動車技術者協会、1997 年 | |
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| HOBBACHER, A., Recommendations for Fatigue Design of Fatigue Design of Welded Joints and Components, International Institute of Welding (IIW/IIS), XIII-1539-96/XV-845-96, 1996 | |
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| ISO 1328-2, 円筒歯車 — ISO 精度システム — Part 2: ラジアル複合偏差および振れ情報に関連する偏差の定義と許容値。 | |
| ISO 2160, 石油製品 - 銅に対する腐食性 - 銅ストリップ試験 | |
| ISO 5593, 転がり軸受 — 語彙 | |
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| ISO/TR 1417, ギア — 熱容量 | |
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3 Terms, definitions and conventions
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in IEC 61400-1:2005 and IEC 60050-415 as well as the following apply.
NOTE The definitions in this standard take precedence.
3.1.1
bearing manufacturer
legal entity supplying bearings for the wind turbine gearbox, and who is responsible for the design and the application engineering of the bearing
Note 1 to entry: Typically, the bearing supplier will also manufacture the bearing.
3.1.2
certification body
entity that conducts certification of conformity of the wind turbine gearbox in accordance with IEC 61400-22
3.1.3
characteristic load
load value having a prescribed probability of not being exceeded
Note 1 to entry: See also 3.1.5, design load.
3.1.4
design lifetime
specified duration for which strength verification shall be performed
Note 1 to entry: Some serviceable components and wear parts may have a lower design lifetime than the one specified for the entire gearbox.
3.1.5
design load
load for which the strength of any component has to be documented
Note 1 to entry: It consists of the characteristic load multiplied by the appropriate partial safety factor for load.
Note 2 to entry: See also IEC 61400-1 and Clause 6.
3.1.6
double-row bearings
rolling bearings with two rows of rolling elements
3.1.7
equivalent load
load which when repeated for a specified number of cycles causes the same damage as the actual load variation if a specified life exponent applies
Note 1 to entry: When applied to load ranges, the equivalent load does not take the mean-stress level of the load cycles into account.
3.1.8
extreme load
that design load from any source, either operating or non-operating, that is the largest absolute value of the respective load component
Note 1 to entry: This component can be a force, a moment, a torque or a combination of these.
3.1.9
gearbox manufacturer
the entity responsible for designing the gearbox, and specifying manufacturing requirements for the gearbox and its components
Note 1 to entry: In reality, several legal entities may be involved in this process, which is not further reflected in this standard.
3.1.10
interface
defined boundary of the gearbox that is either a physical mount to another wind turbine subcomponent or a path of exchange such as control signals, hydraulic fluid, or lubricant
3.1.11
load reserve factor
LRF
ratio of the design load to the maximum allowable load on a specific component
Note 1 to entry:LRF can be determined separately for both the ultimate and fatigue strength calculation.
3.1.12
local failure
failure which occurs when at a critical location, the maximum allowable strain is exceeded
3.1.13
locating bearing
fixed bearing
bearing supporting axial forces in both directions
3.1.14
lubricant supplier
legal entity supplying lubricants for the wind turbine gearbox through either the wind turbine manufacturer, the gearbox manufacturer, or the wind turbine owner
Note 1 to entry: The lubricant supplier is responsible for the performance of the lubricant and the blending specifications, but will not necessarily produce any of the components, or blend the final product.
3.1.15
maximum operating load
highest load determined by the design load cases used in fatigue analysis as defined in IEC 61400-1, including partial load safety factor as applicable in accordance with IEC 61400-1
3.1.16
nacelle
turbine structure above the tower that holds the drivetrain, generator, other subcomponents, and parts of the controls and actuation systems
3.1.17
non-locating bearing
floating bearing
bearing supporting only radial load
3.1.18
paired bearings
two bearings of the same type at the same location
Note 1 to entry: These can be arranged so that their radial capacities complement and their axial capacities are opposite (e.g., two TRB or two ACBB in face-to-face or back-to-back arrangement), or they can be two bearings in tandem to increase both radial and axial load carrying capacities (see C.7).
3.1.19
rainflow matrices
representation of fatigue loads using a two dimensional matrix containing counts of cycle occurrence within sub-ranges of cyclic means and amplitudes
3.1.20
time series
set of time sequences of loads, describing different operational regimes of the wind turbine
Note 1 to entry: These time series together with their corresponding occurrences specify the load history during the entire design lifetime.
3.1.21
wind turbine manufacturer
entity responsible for specifying the requirements for the gearbox designed in accordance with this standard
Note 1 to entry: Typically, the wind turbine manufacturer will design, manufacture and market the wind turbine.
3.1.22
wind turbine owner
entity who purchases and is responsible for operating the wind turbine
Note 1 to entry: In reality, the owner may contract different legal entities to operate, service and maintain the wind turbine. This distinction is not further reflected in this standard.
3.2 Conventions
3.2.1
bearing position designations
the following abbreviations can be used to define bearing positions (shaft designations are defined in 3.2.2):
- • RS: rotor side (normally upwind)
- • GS: generator side (normally downwind)
| 1 | HSS | High-speed shaft |
| 2 | HS-IS | High-speed intermediate shaft |
| 3 | LS-IS | Low-speed intermediate shaft |
| 4 | LSS | Low-speed shaft |
| Pin | Power input | |
| Pout | Power output |
Figure 2 shows the designations of shafts in 3-stage planet/helical hybrid gearboxes with one planet stage.
Figure 2—Shaft designation in 3-stage gearboxes with one planet stage
Key
| 1 | HSS | High-speed shaft |
| 2 | HS-IS | High-speed intermediate shaft |
| 3 | LS-IS | Low-speed intermediate shaft |
| 4 | ps | Planet shaft |
| 5 | LSS | Low-speed shaft |
| PIN | Power input | |
| POUT | Power output |
Figure 3shows the designations of shafts in 3-stage planet/helical hybrid gearboxes with two planet stages.
Figure 3—Shaft designation in 3-stage gearboxes with two planet stages
Key
| 1 | HSS | High-speed shaft |
| 2 | HS-IS | High-speed intermediate shaft |
| 3 | IS-PS | Intermediate-speed planet shaft |
| 4 | ISS | Intermediate-speed shaft |
| 5 | LS-PS | Low-speed planet shaft |
| 6 | LSS | Low-speed shaft |
| PIN | Power input | |
| POUT | Power output |
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