风力发电机齿轮油

风力发电机齿轮油微点蚀保护

为最大限度的减少塔身上部（up-tower）重量，变速箱一般采用紧凑型设计，其中包括齿轮的表面硬化设计。经过表面硬化处理（渗碳、氮化、感应和火焰淬火）的齿轮在复杂的气候条件和运行负荷下极易受到微点蚀的影响。因此选用的齿轮润滑油必须拥有防止此类磨损的功能。

微点蚀是一种表面磨损现象，主要发生在齿轮和滚动轴承上。运转开始后几个小时内，微点蚀作用就能引起表面开裂。这些细微的裂痕以与表面成浅斜角（通常小于30度）的状态不断扩大，继而形成直径在10微米以下的微点。在这些微点的共同作用下，表面的裂痕又会被继续扩大。一个微点大小在5微米到20微米之间，深度最高达10微米，这样大小是什么概念呢？做个比较，人类一根头发大概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，严重的可导致齿轮断裂故障。

为了尽量避免意外停机和更换齿轮造成的损失，维护人员可以使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功效的高低是一般通过FVA54微点蚀测试（FVA54MicropittingTest）来测量的。

该测试包括两部分，分别是：六次递增负荷，每次运转16小时；以及80小时的高负荷耐久实验。这两个测试都在每分钟1500转的转速下进行，并且使用专门用于微点蚀测试的C型齿轮（C-facedgears）。

根据齿形的吻合程度、微点蚀区域所占的比例以及重量损耗情况，润滑油被分为不同的等级，用数字和高/中/低耐久性来表示。各大齿轮生产商都会建议维护人员使用至少是“=10高”（=10high）等级的润滑油。

需要注意的是，二次注油无法修复之前已经发生微点蚀的齿轮。但一旦更换齿轮后，注入的润滑油可以帮助提高生产效率并延长新齿轮使用寿命。

风力发电机齿轮油抗磨损和轴承保护

磨损主要由滑行齿面间的材料移动造成。当齿轮油的油膜厚度不够时就会造成齿轮间金属部件的接触。如果磨损一直持续下去，就不得不过早地更换齿轮。

FZG磨损测试（DIN51354-2mod）利用标准的齿轮机组在不同的温度和速度下测试抗擦伤和抗磨损性能。润滑油的等级根据其失效级数（FLS）而定。铁霸润滑油建议维护人员应该使用失效级数（FLS）大于14的润滑油。

由于润滑油质量差而损坏轴承也是导致变速箱停机最为常见的原因之一。风机齿轮油的FAGFE8四级测试可在不同的负荷、速度和温度条件下对轴承上润滑油的性能进行测试。该测试的四级分别是磨损测试、混合摩擦、使用期限测试和油泥测试。润滑油的等级由这四级测试的总体结果从1到5不等。1级表示该润滑油可为轴承提供极佳的保护。

风力发电机齿轮油粘度

粘度指的是润滑油在各种高温和低温环境下保持其粘稠性的能力。风机的运行环境非常恶劣。昼夜轮换、寒暑交替，风机的工作环境有时低至零下40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变化，维护人员可以对产品的粘度指数进行评估。粘度指数可根据ASTM D2270标准进行测量，它反映了润滑油的粘度对温度变化的抵抗能力。铁霸润滑油建议维护人员应该选择粘度指数在160或160以上的产品。

合成润滑油与矿物油基润滑油相比，具有更为突出的粘温性，并且在很多温度环境下都有卓越的润滑能力。因此，合成润滑油在变速箱油中使用得更为普遍。

风力发电机齿轮油过滤性能

美国齿轮制造商协会（AGMA）指南对主变速箱中的齿轮油清洁度有严格的要求，原因是保持齿轮油清洁可大大延长零部件的使用寿命。齿轮油的过滤性能指的是齿轮油在实际的运行条件下通过过滤器，同时不会堵住过滤器的能力，这种过滤性能经常被忽视。标准的过滤性能测试一般都只对表明或不表明运行条件的新的不含水的油进行评估。大型的风力发电厂已经证明，即使按照原始设备制造商建议更换频率的两倍来更换过滤器，一年的总体拥有成本也要超过27.5万美元。

了解齿轮油里的添加剂对过滤性能的影响也很重要。过滤性能一般是以微米等级来界定的。在很多情况下，会使用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材料也十分重要。有时候，添加剂可以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性能是不同的。

为了弄明白影响过滤性能的复杂因素，铁霸润滑油建议在需要的时候一定咨询润滑油生产商和过滤器供应商，在他们的指导下能正确有效地找到最适合的润滑油。

风力发电机齿轮油耐水性

变速箱里的油不能混入水分。但是，由于风机本身运行时特点，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，变速箱运行的温度高达80摄氏度，而当叶片停止旋转时，变速箱就会冷却下来并从空气中吸取水分或湿气。因此，水分难免会进入变速箱。

这个时候，如果使用耐水性差的齿轮油就会导致油泥和水解。为了防止由于水的缘故造成故障，必须找到一种不易吸水但在少量水存在的情况下也能给设备提供充足润滑保护的齿轮油。齿轮油的耐水性特征通过ASTM D1401标准测试进行衡量，该测试可测量油的油水分离能力，测试标准以时间（分钟）表示。铁霸润滑油建议维护人员应选择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，需要通过尖端的技术来确保品质。铁霸工业润滑油部门投入了大量的资金研发各种润滑油并确保其适用于严苛的工作环境。除了产品的研发，铁霸的工程师们认为帮助风场作出正确的选择同样重要，他们不断分享在工作中的实践经验，旨在帮助风力发电厂掌握在挑选风机润滑油时所需的宝贵经验，从而帮助风电厂提高生产效率，最大限度减少停机时间，并降低维护和零部件更换成本。

风力发电机齿轮油的抗微点蚀性能满足Flender AG和Winergy要求，亦符合US Steel 224，AGMA9005-E02和DIN51517 Part 3要求。同时对各类密封件及密封材料相容性好。适用于风力发电设备齿轮箱及塑料挤压齿轮箱。能够满足各种型号封闭齿轮的润滑需要，如正齿轮，蜗轮，准双曲面齿轮等。除适用于风力发电机设备及塑料挤压的齿轮箱，也适合钢铁行业、造纸行业等设备的齿轮箱。铁霸风力发电机齿轮油与矿物齿轮油相容，但掺用可能减低其性能。为得到最佳效能，建议彻底清除旧油品及冲洗齿轮箱。勿与其他齿轮油混用，以免影响风力发电机齿轮油性能的发挥。

风力发电机齿轮油一般选用优质聚α烯烃全合成基础油和高性能复合添加剂，经特殊制备工艺精心调制。可以在极端环境温度及恶劣工况条件下使用，能有效防止齿轮在运行中微点蚀的产生，同时具有抗极压和重负荷工业齿轮油的特性，在齿面形成极强的油膜，延长齿轮使用寿命。高粘度指数的聚α烯烃全合成基础油，高低温性能卓越，可使用于高温地区和严寒地区的长寿命齿轮油。知名的风力发电机齿轮油像WIND TURBINE GEAR OIL铁霸风力发电机齿轮油就是选用优质聚α烯烃全合成基础油和高性能复合添加剂精制而成，性能卓越。

风力发电机齿轮油中有极其优异的抗磨损保护，这是采用了高性能的极压添加剂系统和高品质基础油的先进配方生产，为高冲击负荷下工作的重载齿轮系统提供高效的防微点蚀保护。

当然，只是表面保护是远远不够的，还需要全面保护，由于采用高耐久性添加剂配方，使得在很长工作时间都能保持低泡性能和最大的油膜厚度保护性能。不仅如此，还具有优异的水分离特性，对水污染会引起重大危害的循环式润滑系统提供极佳的保护性能，防止系统损坏。

此外，由于采用优质的全合成基础油和高性能复合添加剂，风力发电机齿轮油具有良好的抗剪切性，抗氧化性和高低温适用性，可在-40℃到200℃范围内使用。

由于风轮机结构、性能的复杂性，一款性能平衡的润滑油品所需要满足的质量标准亦较复杂。风电机组的日常维护越来越成为风电企业面前的一道难题，而对于维护来说，选对润滑油则至关重要。

风力发电机齿轮油润滑点：高等级润滑油能预防微点蚀

在一台风力发电机上分布着多个润滑点。齿轮箱是风电机组的核心部件，也是最难润滑的部分。众所周知，齿轮箱也是风力发电机上最为昂贵的组件。一般来说，更换一个 1.5 兆瓦风轮机齿轮箱的花费超过 25 万美元。齿轮箱在出厂时都会填装合成润滑油，确保风机正常运行三年，而多数齿轮箱的标准质保期仅为一年。当齿轮箱过了质保期之后，维护人员就需要适时地选择润滑油替换，也就是所谓的“售后服务用油”。受到各种不可预知的风和负载影响，主齿轮箱很容易产生微点蚀（一种表面疲劳现象，会产生表面裂纹、细小凹坑、断裂表面、直至齿轮破裂），因而需要一款合适的齿轮润滑油来防止这一类型的磨损。

风力发电机齿轮油粘度特性：高性能合成润滑油性能优越

风轮机常处于严苛的工作条件下，从早到晚，从酷暑到寒冬，风轮机所经受的工作环境温度低至零下40 摄氏度，高则达到 80 摄氏度。要使风轮机在如此大温差的情况下正常运转，需要润滑油具备优越的粘度特性。铁霸实验室通过 ASTM D2270 来测定粘度指数，并对润滑油抵抗粘度随温度变化而发生变化的能力进行了评定。试验表明，与矿物润滑油相比，合成润滑油在粘度特性方面拥有巨大的优势，能够在广泛的温度范围内提供出色的润滑性能。维护人员在日常保养过程中应使用合成润滑油产品，并建议选用粘度指数为“160”或更高的产品。

风力发电机齿轮油过滤性：选对润滑油降低更换成本

一般来讲，过滤性指标都是以微米级（μ）为单位。我们通常使用 2μ 肾循环过滤器和 5μ 主过滤器来滤清润滑油并保护风轮机齿轮箱部件。润滑油的过滤性会根据其干湿状态而发生变化，特别是当润滑油中含有水的时候，其中的添加剂可能会被过滤掉，或者有被排出润滑油之外的趋势。如果在润滑油中增添有效的添加剂，会大大提高润滑油的过滤性。 由于维护人员对过滤性了解不多，在选择润滑油时应向润滑油生产厂商和过滤器供应商咨询产品性能，以确定哪款润滑油最适合你所使用的过滤器。

风力发电机齿轮油耐水性：避免产生残留物质

鉴于风力发电机工作原理，我们不可能将润滑油和水完全隔离开来。当风轮机叶片转动时，齿轮箱的工作温度将高达 95摄氏度。当叶片停止转动时，齿轮箱将逐渐冷却并从空气中吸收水分或湿气。当它开始“呼吸”的时候，水分就会进入齿轮箱。水进入齿轮箱后，会稀释、分解润滑油，并导致残留物的产生，损坏齿轮箱。为了防止出现耐水性问题，应当选用一款不易保留住水分的齿轮润滑油。同时，如果润滑油能在包含少量水分的情况下为设备提供充分保护，那就更完美了。润滑油的耐水特性可以通过 ASTM D1401 来评估，该试验能够测量润滑油排除水分的能力，其测量结果以时间为单位（分钟）。维护人员应当选用分值为“15 分钟”或更短时间的润滑油。

风电机组的润滑系统主要有稀油润滑（或称矿物油润滑）和干油润滑（或称润滑脂润滑）两种方式。风机的齿轮箱和偏航减速齿轮箱采用的是稀油润滑方式；干油润滑部件有发电机轴承，偏航轴承等。

风机的齿轮箱和偏航减速齿轮箱采用的是稀油润滑方式，其维护方法是补加和采样化验，若化验结果表明该润滑油已无法再使用，则进行更换。干油润滑部件有发电机轴承，偏航轴承，偏航齿等。这些部件由于运行温度较高，极易变质，导致轴承磨损，定期维护时，必须每次都对其进行补加。另外，发电机轴承的补加剂量一定要按要求数量加入，不可过多，防止太多后挤入电机绕组，使电机烧坏。