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Joints en polyuréthane haute performance pour éoliennes

  • Article

    2015 September 30, 13:00 CEST

    SKF has developed a new generation of highly effective and easily maintained shaft seals for wind turbines that can prolong service life.

    Göteborg, Suède, le 30 septembre 2015 : L'énergie éolienne fait aujourd'hui partie du quotidien. Fin 2014, la capacité de production éolienne mondiale avait atteint 369,6 GW, selon le Global Wind Energy Council.

    Le pourcentage d'énergie éolienne dans la production d'électricité devrait augmenter au cours des années qui viennent car cette forme d'énergie est devenue de plus en plus compétitive. La demande en puissance éolienne va également s'intensifier dans les pays en développement, à mesure de l'augmentation de leur besoin en électricité.

    Toutefois, pour continuer à concrétiser ce potentiel, l'industrie de l'énergie éolienne doit maintenir de hauts niveaux de fiabilité et de disponibilité. En fonction de l'augmentation du nombre d'éoliennes en utilisation dans le monde, le secteur de l'exploitation et de la maintenance devient de plus en plus important. Ce défi est compliqué par le fait que les éoliennes sont souvent installées dans des endroits isolés, au sommet d'une montagne ou en haute mer.

    Dans les éoliennes modernes, les joints des arbres principaux servent de premier barrage entre l'environnement externe et les composants critiques du multiplicateur et des roulements principaux. Ces joints remplissent une double fonction : protéger les composants de l'éolienne contre la contamination et empêcher les fuites de lubrifiant. Les ingénieurs SKF ont aujourd'hui développé une nouvelle génération de joints – la gamme HRS – pour répondre aux défis spécifiques à l'industrie éolienne.

    Légers, compacts et polyvalents

    Les joints usinés en polyuréthane HRS sont plus légers et compacts que les joints à chicane – une caractéristique appréciée des constructeurs d'équipement cherchant à maximiser l'utilisation de l'espace et à minimiser le poids des nacelles d'éoliennes. Ils sont disponibles en trois types différents afin de répondre aux exigences de différentes applications. Le joint HRS1 est conçu pour retenir le lubrifiant à l'intérieur du roulement et du multiplicateur de l'éolienne. Il supporte les importants défauts d'alignement qui apparaissent dans ce type d'équipement. Selon la taille de l'arbre, les joints HRS résistent à un défaut d'alignement coaxial pouvant atteindre 3 mm. Pour les applications où la protection contre la contamination externe par la poussière ou l'humidité est également essentielle, les clients peuvent compléter le HRS1 par un joint d'exclusion HRE pour disposer d'une lèvre externe supplémentaire. Une autre solution est d'utiliser la version HRSA du joint, qui comporte une lèvre auxiliaire.

    Les joints HRS sont en polyuréthane G-ECOPUR, un matériau résistant à l'ozone, aux UV et à l'eau et offrant également une excellente résistance à l'usure par rapport aux matériaux caoutchouc. Lors des tests, le G-ECOPUR s'est avéré cinq fois plus résistant à l'abrasion que le deuxième meilleur matériau élastomère, une caractéristique qui se traduit par une durée de service plus longue et un risque moindre de défaillance prématurée. Le G-ECOPUR permet également d'usiner les joints HRS avec une surface exceptionnellement lisse. Les joints ont donc moins tendance à faire des rainures dans la surface de l'arbre, ce qui contribue à maintenir les performances du système pendant toute la durée de service de l'éolienne. La surface extérieure lisse des joints empêche le lubrifiant de fuir entre le joint et le logement, un problème qui affecte souvent les joints plus grossiers en tissu imprégné de phénol.

    « Dans la conception des éoliennes, les joints ne sont pas considérés comme prioritaires », explique María Concepción Martín, responsable produits pour l'énergie éolienne à SKF. « Mais ils ont un gros impact sur les performances du système et sont donc un domaine important pour SKF. Les nouveaux joints usinés en polyuréthane HRS ont été développés pour répondre exactement aux besoins de l'industrie de l'énergie éolienne : une meilleure fiabilité des éoliennes et une maintenance réduite pour un coût moindre. Et lorsqu'un remplacement s'impose, ces joints offrent une solution rapide, simple et sûre. »

    Simplicité de montage

    Toute la gamme HRS est disponible en modèles monoblocs ou fendus. Les joints monoblocs sont conçus pour être installés pendant la fabrication lorsque les opérateurs peuvent accéder à l'extrémité de l'arbre. Les joints fendus sont idéaux pour le remplacement en service ou pour les applications de fabrication dans lesquelles l'extrémité de l'arbre n'est pas accessible. Grâce à leur diamètre extérieur lisse, les joints HRS sont également plus faciles à installer que les joints renforcés de textile et permettent donc d'économiser du temps et de l'argent pendant la fabrication ou le remplacement.

    La géométrie optimisée avec soin empêche la lèvre d'étanchéité d'entrer en contact avec le boîtier du joint, ce qui minimise le risque d'inverser le joint ou de perdre le ressort de retenue en acier inoxydable pendant l'assemblage. En outre, la conception des joints avec des matériaux plus rigides simplifie encore plus l'installation et permet d'économiser jusqu'à quatre heures de travail par joint par rapport aux modèles renforcés en tissu.

    Pour les applications de maintenance et de réparation, les joints HRS fendus sont livrés dans un emballage de transport spécial contenant tout le matériel nécessaire pour réaliser la tâche, un atout pour les équipes de service qui travaillent dans des endroits étroits et isolés.

    Large disponibilité

    Les joints HRS sont fabriqués en une large plage de dimensions standard pour convenir aux applications d'éoliennes modernes. Ils peuvent également être réalisés pour répondre à des exigences spécifiques du client. Les joints sont déjà disponibles auprès du réseau de distribution mondial SKF, qui apporte son soutien aux fabricants et aux opérateurs travaillant de plus en plus au niveau international. Ils peuvent également être fournis dans le cadre d'une solution SKF intégrée incluant roulements, joints et lubrification.

    Aktiebolaget SKF
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    SKF is a leading global supplier of bearings, seals, mechatronics, lubrication systems, and services which include technical support, maintenance and reliability services, engineering consulting and training. SKF is represented in more than 130 countries and has around 15,000 distributor locations worldwide.

    Les ventes annuelles, pour l’année 2014, s'élèvent à 70 975 millions de couronnes suédoises. Le nombre de collaborateurs s'élève à 48 593. www.skf.com

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