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风电 润滑市场必争之地,想拿 下它这些必需要知道!

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润滑市场必争之地,想拿
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浏览:- 发布日期:2018-10-18 15:42:22【

风能 是世界上最丰富的可再生能源之一。在风 能推动下风机的叶片高速旋转,继而 源源不断地输出电能。过去几年中,风力 发电这种可再生的能源利用模式,在全 球得到了迅猛发展。我国 在风能利用方面潜力巨大,根据 中国可再生能源行业协会预测:2020年中 国的风电装机容量将达到2亿3000万千瓦。


在不 断提高风电电力产量的同时,确保 原有的和新装的风机能够长期稳定运转是关键,而润 滑则是重要的保障。所以,风电 设备苛求润滑油性能均衡,并具 有兼顾风电生产效率和设备保护两重功能。



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风机的润滑部位


风机 有几个主要的润滑部位,包括主变速箱(maingearbox)、变桨和偏航变速箱(ancillarypitchandyawgearboxes),制动 液压控制和变桨控制(hydrauliccontrolsforbrakingandpitchcontrol),变桨(pitch)、偏航和主轴承(yawandmainbearings)以及发电机轴承(generatorbearings)等,在这些润滑部位当中,最最 关键的是主变速箱。


带动 发电机运转的主变速箱可以说是齿轮传动型风机的心脏。因其 对整个系统的正常运作至关重要,主变速箱的设计、制造通常都非常先进,造价不菲,一旦发生故障,更换 主变速箱代价高昂。例举:为一个功率是1.5兆瓦 涡轮机更换主变速箱时,购买新变速箱、租用起重设备、停工 引起的收入损失加以人工费诸项合算,总额将超过25万美元。


风机 设备对润滑油的性能要求


1、微点蚀保护问题 为了 最大限度减少塔身上部重量,变速箱采用紧凑设计,包括 齿轮的表面硬化设计。但经表面硬化处理(如渗碳、氮化、感应和火焰淬火 )后的 齿轮在复杂的气候条件和运行负荷下极易受到微点蚀(micropitting)的影响。选用 的齿轮润滑油脂必须具有防止此类磨损的功能。


微点 蚀是一种主要发生在齿轮和滚动轴承上的表面磨损现象,运转开始几小时内,微点 蚀作用就能引起表面开裂,这些 无法用肉眼着到的细微裂痕,以与表面成小于30度的 浅斜角不断扩大继而形成直径10微米以下的微点。在这 些微点的共同作用下,表面裂痕继续扩大,它们 能降低齿轮的吻合度或可导致齿轮断裂故障。专门 用於防止微点蚀的齿轮润滑油其微点蚀保护功效高低是通过FVA54微点蚀测试(FVA54Micropitting)进行测量的,润滑 油对微点蚀的保护功效用数字和高/中/低耐久性来分级表示,建议至少使用“=10高”(=10high)等级的润滑油。



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2、润滑油抗磨损性能 滑行 齿面间的材料移动造成磨损。当齿 轮油的油膜厚度不足时,齿轮 间的金属部件直接接触,磨损 将一直持续以致不得不提早更换齿轮。常以FZG磨损测试(DIN51354-2mod)方法 测试润滑油的抗擦伤和抗磨损性能,以其失效级数(FLS)表示 润滑油的抗磨损效能。风机 变速箱中的齿轮润滑油要求失效级数大于14。


3、润滑油粘度指数 风力 发电机的运行环境非常恶劣,昼夜轮转、寒暑交替,环境温度或低至零下45摄氏度或高达80摄氏度。经得 住温度剧烈变化的润滑油必须具有相当的粘度指数。常以ASTM D2207标准方法测量,要求 粘度指数为等於或大于160。由於 合成润滑油较之矿物油基润滑油具有更为突出的粘温性,且在 多种温度环境下都有卓越的润滑能力,因此,合成 油更为普遍地被采用於风电设备的变速箱用油中。


4、润滑 油过滤性能和清洁能力 保持 齿轮油清洁可以大大延长零部件的使用寿命,因此,对主 变速箱中的齿轮油有着严格的清洁度要求。齿轮 油的过滤性是指在实际运行条件下,齿轮 油通过过滤器并且不堵过滤器的能力。油品 的过滤性能很重要但却经常被忽视。


实际运行中,过滤 器更换频率往往超过设备制造商的建议更换频率两倍不止,致使年运行成本陡增。标准 的过滤性能测试一般只对不含水的新油进行评估。过滤 性能是以微米等级来界定的。风电 设备很多情况下是使用2到3微米 的肾形回路过滤器和5微米 主过滤器来清洁齿轮油和保护风机变速箱部件。


5、润滑油耐水性 变速 箱中的油不允许混入水分。但是,由于 风机本身的运行特点,要使 风机里的油和水完全分离几乎是不可能的。当叶片在旋转时,变速箱运行温度高达80摄氏度,而当叶片仃止旋转时,变速 箱冷却下来并从空气中吸取水分或湿气。由此,水分 难免会进入变速箱。耐水 性差的齿轮油会因水分的进入产生油泥和水解,从而导致设备故障。


变速 箱用的齿轮油必须不易吸水但在少量水存在的情况下仍能给设备提供充足的润滑保护。齿轮油的耐水性通过ASTM1401标准测试进行,测量 油的油水分离能力,以油水分离时间(分钟)表示。风机 变速箱齿轮油的油水分离能力要求为≤15分钟者适用。


风机 变速箱润滑油是现代工业世界中最具挑战性的工业润滑应用领域之一,需要 通过尖端技术来确保品质,适用 于严苛的工作环境;而服 务风场作出正确的选择同样重要,因为 风电厂需要提高生产效率,最大 限度减少停机时间,降低 维护和零部件更换成本,从而 保障风电的顺利发展。


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