风电润滑脂的监测具有重要意义

来源:投稿网 时间:2024-05-16 10:00:04

1基本情况概述。

随着国内风力发电行业的蓬勃发展，齿轮箱、主轴承、偏航轴承、电机组装容量逐渐增加，对风力发电设备的维护也提出了越来越严格的要求，以确保设备故障率处于较低水平，因此风力发电设备运行部件的润滑逐渐引起重视。风力发电机组的设备润滑条件非常严格，风机需要在野外可靠运行约20年，能够承受复杂的风交变负荷和极端恶劣的天气，需要桨轴承等部件提供长期保护。但随着设备的运行和润滑时间的延长，润滑剂不可避免地会衰变，降低润滑效果，造成设备磨损，因此定期监测风力润滑剂具有重要意义。目前，大多数风场已经建立了齿轮箱润滑油的监测系统，可以根据监测结果分析齿轮箱的衰变。然而，对风电机组润滑脂的监测尚未到位，这与润滑脂本身的特性和取样密切相关。风电润滑脂取样困难，难以获得具有代表性的样品。然而，风电润滑脂的监测仍然具有重要意义。风机操作和维护人员可以根据润滑脂的监测结果判断润滑脂的衰变，并根据润滑脂中的磨损颗粒和污染颗粒判断风电轴承的磨损，从而更好地指导工作人员维护风机。分析了风电轴承润滑脂和轴承的磨损情况，并监测了风场主轴轴承。变桨轴承和偏航轴承使用的润滑脂的宽温范围滴点。铁磁颗粒浓度。Fe含量。Cu含量。机械杂质。结果表明，部分风机主轴轴承润滑脂的宽温度范围滴点大大降低，最高降低73℃。建议更换滴点降低30℃以上的主轴承润滑脂。同时，部分风机桨轴承和偏航轴承润滑脂中存在大量机械杂质，杂质尺寸主要集中在10~75μm，杂质主要来自轴承磨损，主要成分为Fe。表明部分风机桨轴承和偏航轴承磨损严重，应密切关注风机的运行情况，维护磨损严重的风机。

2.风电润滑脂润滑部位。

主轴轴承。偏航轴承和桨轴承是风电润滑脂的主要润滑部分。主轴的配置非常重要，因为风产生的负荷作用于主轴。主轴承载的径向载荷和轴向载荷非常大。此外，主轴速度慢，易变形。主轴上配置的滚动轴承具有良好的调心功能，在恶劣环境下运行稳定。主轴润滑多采用润滑脂润滑，要求润滑脂具有良好的粘温性能。防腐性能和承载性能。

偏航系统通常用于调整整个风力发电机组，以使机组对准风向。当风向发生变化时，偏航系统可以使其平稳快速地对准风向，从而获得风力的最大利用率。偏航系统由偏航行星齿轮减速器、偏航电机、旋转体大齿轮和风向标组成。偏航系统中使用的驱动电机速度不高，但齿轮和偏转轴承承受较大负荷。偏航系统上的旋转体大齿轮通常为开放式结构，运行速度低，齿轮产热量少，易受环境影响。旋转体大齿轮是偏航系统的主要润滑部分。它承受较大的负荷，受灰尘、水分和水分的影响较大，需要润滑脂的低温性能。耐腐蚀性能。附着力和极压耐磨性能良好。

大功率风电机组通常配备变桨系统，通常由三个独立系统组成。变桨系统的润滑要求与偏航系统的润滑要求相似。变桨系统承受的载荷相对较小。由于润滑管道复杂，一般采用集中润滑方式进行润滑。润滑管细长，容易堵塞分配器等润滑部位。因此，对润滑脂的低温泵送性能有很高的要求。开齿轮圈润滑脂附着力好。低温性能。抗氧化性能。

目前，风场主要采用自动集中脂肪供应和定期脂肪供应两种方式，定期脂肪周期因不同型号和不同部位而异，通常定期脂肪周期为2.3.6个月，自动集中脂肪供应可持续脂肪供应，废润滑脂排放，但由于润滑脂容易干燥，集中脂肪供应系统管道容易残留干润滑脂，导致脂肪供应不良。同时，主轴。偏航和桨式润滑系统中的油也容易产生干结块、排脂不良、干润滑脂留在润滑系统中，容易造成轴承内部过度磨损，设备运行异常。此外，润滑脂在使用过程中不断恶化，导致最终故障。轴承会因脂肪故障而异常磨损，严重时可能导致机械故障。因此，监测风电润滑脂，评估润滑部位的磨损，对预测润滑设备的早期故障具有重要意义。

3.风电轴承磨损分析。

除设备劣化、材料缺陷、设计制造不当等因素外，约70%的风电机组轴承故障是由润滑剂故障引起的腐蚀和磨损引起的。风电机组轴承的故障形式主要是滚道和滚动体的腐蚀和磨损。磨粒磨损。疲劳磨损和粘附磨损。腐蚀磨损是由润滑剂氧化产生的酸性物质、酸性物质和摩擦副表面的化学反应引起的。负荷的作用导致材料疲劳剥落形成凹坑，疲劳磨损通常是轴承磨损的主要形式。粘附磨损是两个摩擦表面在滑动时局部金属粘附，随着摩擦副的运动，粘附损坏，轴承磨损形式。

4.用润滑脂监测风电。

滴点在宽温范围内。

温度对风电润滑脂的流动性和氧化性有很大影响。当温度升高时，润滑脂变软，脂肪的附着力降低，润滑脂容易流失。高温也容易引起脂肪氧化，润滑脂颜色变黑。高温时，润滑脂蒸发损失增加，氧化变质，凝结油分离。同时，随着时间的推移，润滑脂容易氧化，产生酸性物质，导致脂肪结构损伤，降低滴点。风场主轴轴承润滑脂宽度范围为295℃，变桨轴承和偏航轴承润滑脂宽度范围为161℃。测试风场多台风机的主轴润滑脂、偏航润滑脂和变桨润滑脂的宽温度范围。两台风机变桨轴承润滑脂滴点增加20℃以上；偏航轴承润滑脂滴点没有明显波动。因此，主轴润滑脂的动力粘度也在一定范围内波动。一些主轴润滑脂的粘度显著降低。

机械杂质测试风场多台风机的主轴润滑脂。机械杂质测试偏航润滑脂和桨式润滑脂，表明桨式轴承润滑脂是三种轴承润滑脂中机械杂质含量最高的，其次是偏航轴承润滑脂，最小含量为主轴轴承润滑脂。润滑脂中的机械杂质尺寸主要集中在10~75μm，未计算小于10μm的尺寸。润滑脂中大量磨损颗粒会对轴承产生严重后果，加速轴承磨损，造成轴承严重损坏。同时，存在的金属颗粒会加速脂肪的氧化，不利于轴承的润滑。因此，推测风机场有多台轴承磨损严重的风机，特别是桨式轴承和偏航轴承磨损较严重。我们需要密切关注风机的运行情况，结合振动监测，判断风机的磨损，并尽快进行风机的运行和维护。

结论

风场部分风机主轴轴承润滑脂宽度范围滴点大大降低，最高降低73℃。润滑脂滴点降幅过大会影响脂肪的使用性能。建议更换滴点降幅超过30℃的主轴轴承润滑脂，以保证风机轴承的良好运行。风场部分风机的桨轴承和偏航轴承磨损严重。多台风机桨和偏航轴承润滑脂的铁含量超过5000ppm，甚至超过15000ppm。主轴轴承磨损不严重。只有三台主轴轴承润滑脂的铁含量超过1000ppm，最高浓度为3456ppm。因此，建议更换含铁量超过5000ppm的桨轴承润滑脂和偏航轴承润滑脂。通过对三种润滑脂中机械杂质含量的分析，发现三种润滑脂中的机械杂质主要来自设备磨损，其中桨轴承磨损严重，可以结合风机的运行维护来判断。