전 세계적으로 재생에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 풍력 발전 시스템에 필요한 신뢰할 수 있고 내구성이 뛰어난 부품에 대한 수요가 그 어느 때보다 높아지고 있습니다. 벨론 기어(Belon Gear)는 풍력 터빈 기어박스 시스템용 맞춤형 고강도 기어를 성공적으로 개발 및 공급하여 청정에너지 분야에 세계적 수준의 정밀도와 엔지니어링 기술을 제공하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다.

풍력 터빈 기어 설계 솔루션

풍력 터빈의 성능과 수명은 기어 설계의 품질과 밀접한 관련이 있습니다. 기어는 구동계의 핵심 부품으로, 저속 회전 운동을 전력 생산에 필요한 고속 회전으로 변환하는 역할을 합니다. 풍력 터빈 시스템에는 일반적으로 유성 기어, 헬리컬 기어, 베벨 기어, 스퍼 기어의 네 가지 주요 기어 유형이 사용되며, 각각 터빈 내에서 특정 기능을 수행하도록 선택됩니다.

스퍼 기어직선형 톱니 프로파일을 가진 이 제품은 간단하고 비용 효율적인 옵션입니다. 디자인은 단순하지만 소음이 상당히 많이 발생하며 고속, 고하중 용도에는 적합하지 않습니다.

헬리컬 기어경사진 톱니를 적용하여 더욱 부드러운 맞물림, 향상된 속도, 그리고 소음 감소를 가능하게 하는 개선된 대안을 제시합니다. 그 결과, 더욱 조용하고 효율적인 성능이 요구되는 풍력 터빈 기어박스에 널리 사용되고 있습니다.

베벨 기어이러한 장치는 종종 90도 각도로 배치된 축 사이에서 운동을 전달하도록 설계되었습니다. 풍력 터빈의 보조 시스템, 예를 들어 블레이드의 방향과 회전을 조절하는 요(yaw) 및 피치(pitch) 메커니즘에서 중요한 역할을 합니다.

유성 기어이 시스템은 중앙의 태양 기어를 중심으로 여러 개의 유성 기어가 회전하는 구조입니다. 이러한 소형 고토크 구조는 높은 하중을 견디면서도 안정성과 효율성을 유지할 수 있어 대형 풍력 터빈의 주 기어박스에 주로 사용됩니다.

풍력 터빈용 기어를 설계할 때 엔지니어는 하중 지지력, 기계적 효율, 구조적 강도 및 소음 성능과 같은 여러 가지 중요한 요소를 고려해야 합니다. 기어박스는 가변적인 풍속 조건에서 발생하는 지속적인 응력과 토크를 견뎌내면서 발전기에 효율적으로 동력을 전달해야 합니다. 동시에 과도한 마모나 성능 저하 없이 20년 이상 장기간 작동할 수 있도록 설계되어야 합니다.

풍동 장치 제조

기어 자체 외에도 축 시스템, 베어링, 윤활 및 열 관리 시스템은 기어박스 조립체의 필수 구성 요소입니다. 메인 샤프트는 로터를 기어박스에 연결하며, 고성능 베어링은 마찰을 줄이고 하중을 받는 동안에도 정렬 상태를 유지합니다. 효과적인 윤활은 기어 톱니 마모를 최소화하고 과열을 방지하는 데 필수적입니다. 통합 냉각 시스템은 고부하 작동 중에 발생하는 열을 발산하여 열 안정성을 확보합니다.

풍력 터빈 기어박스는 저속의 풍력 에너지를 발전기에 필요한 고속 회전 에너지로 변환하는 데 매우 중요합니다. 극한의 부하, 변동하는 풍속, 그리고 다양한 온도 조건 속에서 작동하는 이러한 기어 시스템은 탁월한 내구성, 높은 토크 용량, 그리고 완벽한 기어 맞물림을 요구합니다. 벨론 기어(Belon Gear)는 주요 신재생 에너지 장비 제조업체로부터 긴 수명과 유지보수 요구 사항 감소를 위해 설계된 대구경 헬리컬 및 유성 기어 시리즈를 생산하는 업체로 선정되었습니다.

본 프로젝트의 기술적 난제를 해결하기 위해 당사 엔지니어링 팀은 고객과 긴밀히 협력하여 기어 소재 선정, 치형, 표면 처리 공정을 최적화했습니다. 기어는 우수한 피로 저항성과 경화성을 지닌 42CrMo4 및 18CrNiMo76 소재를 사용하여 제작되었습니다. 충격 하중 흡수에 필수적인 코어 인성을 유지하면서 치면 경도를 HRC 58 이상으로 확보하기 위해 고급 침탄 및 연삭 공정을 적용했습니다.

풍력 터빈 기어박스에서 정밀도는 매우 중요합니다. 벨론 기어는 최첨단 검사 장비를 사용하여 엄격한 품질 관리를 시행합니다.클링겔른베르크 기어정밀 측정 센터, CMM(좌표 측정기) 및 자분 탐상 검사를 통해 각 기어의 형상 편차, 피치 오차 및 표면 조도를 철저히 검사하여 DIN 6 표준에 부합하는 정밀도를 달성했습니다. 이는 고속 작동 시 소음과 마모를 최소화하는 데 매우 중요합니다.

또한, 저희 팀은 워크플로우를 최적화하고 사내 기어 절삭, 열처리 및 최종 연삭 설비를 통합하여 리드 타임을 성공적으로 단축했습니다. 기술 검토부터 최종 납품까지 전체 프로젝트는 단 45일 만에 완료되었으며, 이는 신속하고 유연하며 신뢰할 수 있는 기어 제조에 대한 저희의 노력을 보여줍니다.

이번 기어 납품은 벨론 기어가 친환경 에너지 분야를 지속적으로 지원해 온 노력에 있어 또 하나의 중요한 이정표가 될 것입니다. 최고 수준의 신뢰성과 성능을 충족하는 핵심 구동계 부품을 제공함으로써 지속 가능한 에너지로의 세계적인 전환에 기여할 수 있게 되어 영광입니다.

전 세계적으로 풍력 발전 인프라에 대한 투자가 증가함에 따라 벨론 기어(Belon Gear)는 대형 모듈 기어 생산, 정밀 가공 및 재료 과학 분야에서 역량을 지속적으로 확장하고 있습니다. 당사의 솔루션은 현재 유럽, 남미 및 동남아시아의 풍력 터빈 프로젝트에 적용되어 품질과 엔지니어링 우수성을 통해 가치를 제공하고 있습니다.

벨론 기어는 기어 하나하나를 통해 재생 에너지의 미래를 만들어갑니다.