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正确使用工业润滑油有助于提升风电产量
- 2020-08-20-

  风能是国际上较丰厚的可再生动力之一。风机的叶片在风能的推进下高速旋转,源源不断地输出电能。这种可再生的动力运用模式曩昔几年在全球都得到了迅猛地发展。

  事实上,我国在风能运用方面潜力巨大。依据我国可再生动力行业协会的猜测,我国的风电装机容量到2020年将达到2亿3000万千瓦。不久的将来,我国有望成为全球较大的风力发电出产国。

  我国的风电厂在不断进步电力产量的同时,也保证原有的和新装的风机长时刻稳定地工作,而润滑油在其中扮演着重要的人物。风电设备关于润滑油品要求非常苛刻,而润滑油参数目标非常杂乱,要从市场上许多的产品中选择一款能够兼顾出产功率和设备保护的、功用均衡的润滑油产品关于担任风机保护保养的人员来说是极大的应战。

  工业润滑油的工程师们在长时刻的实践中累积了丰厚的经历。依据风机的特色和润滑油的产品特点,他们总结出了极具操作性的辅导定见。风机的保护保养人员们参阅这些辅导定见后在选择润滑油时将愈加有针对性,也能更容易做出正确的选择。

  一、润滑部位

  风机有几个首要的润滑部位,包含主变速箱(maingearbox)、变桨和偏航变速箱(ancillarypitchandyawgearboxes),制动液压操控和变浆操控(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,较关键的要属主变速箱。

  带动发电机工作的主变速箱能够说是齿轮传动型风机的心脏。因为对整个系统的正常运作至关重要,主变速箱的规划和制作一般都非常先进,也因而往往造价不菲;而一旦产生毛病,替换主变速箱要付出更昂扬的代价。

  举例来说,假如要为一个功率为1.5兆瓦涡轮机替换主变速箱,把购买新变速箱的费用、起重设备租用、停工形成的收入损失以及人工费等各项本钱都合算进去,总花费将超越25万美元。

  一般来说,变速箱原厂灌装的都是规划运用寿命为三年左右的组成润滑油。但现在大多数变速箱的规范保修期只有一年。这意味着当变速箱的保修期完毕后风机保护人员将担负起选择替换润滑油(一般称为二次注油或服务注油)的职责。

  考虑到风机变速箱保护中可能遇到的困难以及费用问题,主张设备保护人员选用功用均衡的变速箱润滑油,这种润滑油能够在长时刻为变速箱供给很好保护的同时保证变速箱具有较佳的出产功率。

  二、润滑油的功用目标

  微点蚀保护

  为较 大极限的减少塔身上部(up-tower)重量,变速箱一般选用紧凑型规划,其中包含齿轮的外表硬化规划。经过外表硬化处理(渗碳、氮化、感应和火焰淬火)的齿轮在杂乱的气候条件和运转负荷下极易遭到微点蚀(Micropitting)的影响。

  因而选用的齿轮润滑油有必要具有防止此类磨损的功用。

  微点蚀是一种外表磨损现象,首要产生在齿轮和滚动轴承上。工作开端后几个小时内,微点蚀作用就能引起外表开裂。这些纤细的裂缝以与外表成浅斜角(一般小于30度)的状态不断扩大,继而形成直径在10微米以下的微点。在这些微点的一起作用下,外表的裂缝又会被继续扩大。一个微点巨细在5微米到20微米之间,深度较高达10微米,这样巨细是什么概念呢?做个比较,人类一根头发大约40微米粗,所以人们无法用肉眼看到它们。不过这些微点虽然看起来很小,但它们能降低轮齿的吻合度,严峻的可导致齿轮断裂毛病。

  为了尽量防止意外停机和替换齿轮形成的损失,保护人员能够运用专门用来防止微点蚀的润滑油。齿轮润滑油对微点蚀的保护成效的凹凸是一般经过FVA54微点蚀测验(FVA54MicropittingTest)来测量的。

  该测验包含两部分,分别是:六次递加负荷,每次工作16小时;以及80小时的高负荷耐久实验。这两个测验都在每分钟1500转的转速下进行,而且运用专门用于微点蚀测验的C型齿轮(C-facedgears)。

  依据齿形的吻合程度、微点蚀区域所占的份额以及重量损耗状况,润滑油被分为不同的等级,用数字和高/中/低耐久性来表明。各大齿轮出产商都会主张保护人员运用至少是“=10高”(=10high)等级的润滑油。

  需求留意的是,二次注油无法修正之前现已产生微点蚀的齿轮。但一旦替换齿轮后,注入的润滑油能够协助进步出产功率并延伸新齿轮运用寿命。

  l抗磨损和轴承保护

  磨损首要由滑行齿面间的资料移动形成。当齿轮油的油膜厚度不行时就会形成齿轮间金属部件的触摸。假如磨损一向持续下去,就不得不过早地替换齿轮。

  FZG磨损测验(DIN51354-2mod)运用规范的齿轮机组在不同的温度和速度下测验抗擦伤和抗磨损功用。润滑油的等级依据其失效级数(FLS)而定。主张保护人员应该运用失效级数(FLS)大于14的润滑油。

  因为润滑油质量差而损坏轴承也是导致变速箱停机较为常见的原因之一。风机齿轮油的FAGFE8四级测验可在不同的负荷、速度和温度条件下对轴承上润滑油的功用进行测验。该测验的四级分别是磨损测验、混合冲突、运用期限测验和油泥测验。润滑油的等级由这四级测验的整体成果从1到5不等。1级表明该润滑油可为轴承供给较佳的保护。

  l粘度

  粘度指的是润滑油在各种高温文低温环境下坚持其粘稠性的才能。风机的运转环境非常恶劣。昼夜轮换、寒暑交替,风机的工作环境有时低至零下45摄氏度,有时又会高达80摄氏度。为了确定润滑油是否能经得住温度的剧烈改变,保护人员能够对产品的粘度指数进行评价。粘度指数可依据ASTMD2270规范进行测量,它反映了润滑油的粘度对温度改变的反抗才能。主张保护人员应该选择粘度指数在160或160以上的产品。

  组成润滑油与矿物油基润滑油相比,具有更为突出的粘温性,而且在许多温度环境下都有杰出的润滑才能。

  因而,组成润滑油在变速箱油中运用得更为普遍。

  例如,MOKO8101齿轮油的粘度可在ISO VG32~1500全粘度范围内调整,这款高功用的聚烯烃齿轮油,是运用PAO基础油并添加多种高效添加剂精制而成,适用于高、低温下工作的闭式工业齿轮,重负荷轴承以及通用循环系统的润滑、冷却和防护。

  特别适用于高温潮湿振动全封闭和高维修费用的循环系统,如:风力发电机变速箱、分风机,水泥立磨轴承,造纸机烘缸部位,纺织剑杆机齿轮箱等。

  过滤功用

  美国齿轮制作商协会(AGMA)攻略对主变速箱中的齿轮油清洁度有严格的要求,原因是坚持齿轮油清洁可大大延伸零部件的运用寿命。

  齿轮油的过滤功用指的是齿轮油在实际的运转条件下经过过滤器,同时不会堵住过滤器的才能,这种过滤功用常常被忽视。规范的过滤功用测验一般都只对表明或不表明运转条件的新的不含水的油进行评价。大型的风力发电厂现已证明,即使按照原始设备制作商主张替换频率的两倍来替换过滤器,一年的整体具有本钱也要超越27.5万美元。

  了解齿轮油里的添加剂对过滤功用的影响也很重要。过滤功用一般是以微米等级来界定的。在许多状况下,会运用2到3微米的肾形回路(KidneyLoop)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的部件。正确了解和对待微米等级的过滤资料也非常重要。有时候,添加剂能够从齿轮油里过滤出来或有可能从齿轮油里分离出来,特别是当齿轮油与水混在一起时。另外,湿性和干性的齿轮油的过滤功用是不同的。

  为了弄明白影响过滤功用的杂乱要素,主张在需求的时候一定咨询润滑油出产商和过滤器供货商,在他们的辅导下能正确有效地找到较适合的润滑油。

  l耐水性

  变速箱里的油不能混入水分。但是,因为风机本身运转时特色,要使风机里的油和水彻底分离几乎是不可能的。当叶片在旋转时,变速箱运转的温度高达80摄氏度,而当叶片中止旋转时,变速箱就会冷却下来并从空气中汲取水分或湿气。因而,水分难免会进入变速箱。

  这个时候,假如运用耐水性差的齿轮油就会导致油泥和水解。为了防止因为水的缘故形成毛病,有必要找到一种不易吸水但在少数水存在的状况下也能给设备供给充足润滑保护的齿轮油。

  齿轮油的耐水性特征经过ASTMD1401规范测验进行衡量,该测验可测量油的油水分离才能,测验规范以时刻(分钟)表明。主张保护人员应选择15分钟或更低的齿轮油。

  风机变速箱润滑油是现代工业国际中较具应战性的工业润滑应用领域之一,需求经过比较高的技能来保证品质。为了保证其适用于苛刻的工作环境,润滑油的选择愈加显得重要。针对润滑油的选择,工程师们认为协助风场作出正确的环境判断至关重要,他们不断分享在工作中的实践经历,旨在协助风力发电厂掌握在选择风机润滑油时所需的宝贵经历,然后协助风电厂进步出产功率,较大极限减少停机时刻,并降低保护和零部件替换本钱。