鐵姆肯ES302是一種薄膜狀硬質(zhì)類金剛石碳涂層，用于保護軸承，ES302涂層使用物理氣相沉積技術(shù)，該技術(shù)產(chǎn)生材料蒸氣（然后將其作為薄膜沉積在物體上），以達到最佳的減摩水平。

 

渦輪機中的軸承必須能夠承受極端的環(huán)境條件、振動和負載，更重要的是，軸承會受到動態(tài)載荷的組合載荷影響，這些載荷會在滾子和滾道上產(chǎn)生高接觸應(yīng)力，從而導致?lián)p壞，這些應(yīng)力很難預(yù)測，并挑戰(zhàn)軸承制造商開發(fā)減少過早磨損的新方法。

 

鐵姆肯公司軸承研發(fā)總監(jiān)Ryan Evans說，“你永遠不希望軸承的鋼發(fā)生表面接觸，這似乎是一個艱難的要求，因為當你觀察滾子軸承時，你會看到滾子在狹小的空間內(nèi)移動，但這就是使用潤滑的原因，在滾子和內(nèi)滾道套圈之間形成一層分隔油膜”。

 

不幸的是，潤滑油膜總是很難保持一致，Evans分享道，“因此，當工程師們努力解決渦輪機軸承的鋼與鋼接觸問題時，一個研發(fā)團隊開始開發(fā)滾動軸承涂層”。

 

最終，該團隊采用了一種新穎的方法，使軸承滾輪不那么“像鋼一樣”，Evans說，“我們在它們上面涂上了一層超薄的復(fù)合材料，厚度只有人類頭發(fā)的幾分之一”，“它是陶瓷和聚合物的工程組合，換句話說，是一層充滿微小陶瓷顆粒的塑料狀薄層”。

 

通過這項研究，鐵姆肯的ES302涂層得以開發(fā)，這是一種專門設(shè)計的納米結(jié)構(gòu)涂層，旨在在金屬與金屬接觸的地方提供最大的耐用性，為了幫助風電場運營商避免不必要的運維成本，鐵姆肯可以將其ES302涂層應(yīng)用于主軸和齒輪箱軸承的滾子，從而生產(chǎn)出一種高度耐磨的軸承，非常適合低速、高負載應(yīng)用。

 

研究人員于2010年首次引入ES302，當時進行了廣泛的分析，表明ES302涂層軸承（與同等的無涂層軸承相比）在標準條件下運行時的壽命可延長六倍，在風力渦輪機中碎片污染的條件下的壽命可增長三倍。

 

最近，當ES302涂層主軸調(diào)心滾子軸承在1.5兆瓦風力渦輪機中使用七年后（由于與軸承無關(guān)的問題）返回公司時，這些實驗室結(jié)果得到了證實，廣泛的實驗室分析表明，如果軸承沒有停止使用，它將在15至20年的時間內(nèi)繼續(xù)提供可靠、無故障的運行。