Cap sur l’énergie propre
Un multiplicateur avec goupille élastique et une approche flexible ont permis à l’entreprise tchèque Wikov de remporter un contrat de livraison de multiplicateurs à ANDRITZ HYDRO Hammerfest pour le parc marémoteur écossais de MeyGen.
En bref
Wikov Industry
Siège à Prague, en République tchèque.
Chiffre d’affaires annuel de plus de 75 millions d’euros et un effectif total de 800 salariés.
Trois usines spécialisées en République tchèque :
Wikov Gear dans les trains d’engrenages et les engrenages pour les industries du gaz et du pétrole, du ciment et du traitement du minerai ;
Wikov MGI dans les trains d’engrenages pour véhicules ferroviaires, l’exploitation minière et les énergies hydraulique, éolienne et marémotrice ;
Wikov Sázavan dans l’usinage de pièces de précision et de machines.
Orbital2 (UK) est une filiale spécialisée dans la recherche et développement, ainsi que la conception de multiplicateurs dotés de la technologie avec goupille élastique.
Réseau commercial international avec des filiales aux États-Unis, en Chine et en Russie.
Lorsque les ingénieurs d’ANDRITZ HYDRO se sont mis à la recherche de trains d’engrenages pour leurs turbines destinées au projet écossais de MeyGen, ils ont fait appel à Wikov MGI, fabricant tchèque de train d’engrenages industriels et de multiplicateurs pour applications dans les énergies renouvelables.
L’usine de Wikov MGI est située dans la petite ville de Hronov, près de la frontière polonaise. « On est loin de la mer, confirme Zbyněk Berger, son directeur général. Mais on en connaît un rayon sur l’énergie éolienne et hydraulique. »
L’entreprise est spécialisée dans la fabrication de multiplicateurs planétaires sur mesure (tout une gamme de solutions d’entraînement) pour centrales éoliennes, hydrauliques et marémotrices dans le monde entier. Quand on consulte la liste de ses clients les plus récents, on a l’impression de lire le Bottin mondain de l’industrie des énergies renouvelables : MCT SeaGen, TGL et ANDRITZ HYDRO, qui a reçu commande de trois turbines pour la phase 1a du projet MeyGen.
La première étape des travaux inclut l’installation de quatre hydroliennes de 1,5 mégawatt (MW) au milieu du courant de marée. Les trois turbines ANDRITZ HYDRO sont équipées de multiplicateurs Wikov.
Le fabricant tchèque a été choisi en raison notamment de sa « goupille élastique » brevetée avec arrêt en cas de surcharge, un dispositif de répartition des charges unique en son genre créé et utilisé depuis 30 ans par Orbital2, un bureau d’études britannique appartenant à Wikov. La phase d’étude détaillée du multiplicateur a commencé à l’automne 2014.
« La plupart des trains épicycloïdaux sont équipés en série de goupilles fixes avec un maximum de trois ou quatre satellites sur un porte-satellites, ce qui limite la capacité de couple », explique Michal Pohanka, chef de projet chez Wikov.
En revanche, les multiplicateurs Wikov, qui font appel à des goupilles élastiques et à un différentiel à couple divisé à base de trains épicycloïdaux, offrent une plus forte capacité de couple pour des dimensions et un poids réduits. « Notre montage avec gou-pille élastique assure une répartition des charges égale sur toute la face des dents et parmi les roues satellites, jusqu’à huit par porte-satellites, tout en compensant les déformations provoquées par les charges des rotors. »
Le concept de la goupille élastique a fait ses preuves à de nombreuses reprises. Ce système a été choisi pour l’hydrolienne de 1,3 MW construite en 2008 par SeaGen dans le détroit irlandais de Strangford, la première centrale marémotrice privée au monde. Depuis, Wikov a vendu l’équivalent de 1 gigawatt de multiplicateurs pour hydrolienne équipés de la technologie à goupille élastique.
Cette technologie va bientôt être soumise à sa plus grande épreuve. « La durée de vie demandée des multiplicateurs [pour MeyGen] est de 25 ans et ils ne seront révisés qu’une fois tous les cinq ans. Le reste du temps, ils seront au fond de la mer. »
« La nacelle est remplie d’azote. Il sera donc impossible d’envoyer un plongeur voir ce qui se passe si quelque chose ne tourne pas rond. Le multiplicateur doit être fiable dès le départ. »
Cette fiabilité dépend largement des roulements fournis par SKF, partenaire de longue date de Wikov, sur la base d’une étude approfondie des problèmes particuliers présentés par le projet de MeyGen.
« Une équipe d’experts en ingénierie SKF a effectué des calculs détaillés sur les roulements et est arrivée à une solution associant une capacité de charge maximale et des performances robustes », indique Antonín Vlček, responsable grands comptes SKF à la filiale de Prague.
La solution SKF intègre également des roulements à rouleaux cylindriques avec revêtement « black oxide » afin de réduire davantage le risque de dommages dus au glissement à l’intérieur du roulements au moment de la mise en route. « Le revêtement “black oxide” des rouleaux accroît la fiabilité dans les applications extrêmement exigeantes comme celle-ci, ajoute Antonín Vlček. Nous voulions être également sûrs que la protection anti-corrosion et l’adhérence du lubrifiant aux surfaces étaient les meilleures du marché. »
SKF a fourni tous les roulements des multiplicateurs à Wikov. Quand les premiers kilowatts seront envoyés au réseau d’électricité (au final, ce seront 270 turbines, soit de quoi alimenter 175 000 foyers, qui seront installées), SKF Scotland prendra le relais pour assurer les services de maintenance conditionnelle à distance, contribuant à réduire les périodes d’immobilisation et les coûts de maintenance tout en améliorant les performances et la viabilité écologique du projet.
