風(fēng)力渦輪潤(rùn)滑油的發(fā)展現(xiàn)狀

　　齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要潤(rùn)滑部位，用油量占風(fēng)力發(fā)電機(jī)用油量的3/4左右。齒輪箱可以將很低的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速（600kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常為27r/min）變?yōu)楹芨叩陌l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（通常1500r/min），多采用油池飛濺式潤(rùn)滑或壓力強(qiáng)制循環(huán)潤(rùn)滑。考慮到風(fēng)力發(fā)電機(jī)多安裝在我國(guó)的新疆、內(nèi)蒙古、甘肅及沿海等地區(qū)，潤(rùn)滑油受氣候溫差、濕度等影響較大，并且處于相對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū)，維修不便，因此設(shè)計(jì)要求齒輪箱使用壽命長(zhǎng)、承受負(fù)荷大等，所用的齒輪油除了具有良好的極壓抗磨性能、冷卻性能和清洗性能外，還應(yīng)具有良好的熱氧化穩(wěn)定性、水解安定性、抗乳化性能、粘溫性能、低溫性能以及長(zhǎng)的使用壽命，同時(shí)還應(yīng)具有較低的摩擦系數(shù)以降低齒輪傳動(dòng)中的功率損耗。

　　美國(guó)將加快開(kāi)發(fā)長(zhǎng)壽命風(fēng)力渦輪機(jī)齒輪箱潤(rùn)滑油，美國(guó)能源部2009年7月底宣布，資助道康寧公司74.5萬(wàn)美元，開(kāi)發(fā)長(zhǎng)壽命的風(fēng)力渦輪機(jī)齒輪箱潤(rùn)滑油，以提高風(fēng)力渦輪機(jī)組的效率和耐用性。道康寧公司表示，為了節(jié)省與齒輪箱和其他組件相關(guān)的維護(hù)成本，將致力開(kāi)發(fā)使其更耐用、更可靠的潤(rùn)滑油。大多數(shù)風(fēng)力渦輪齒輪箱潤(rùn)滑油為合成或礦物基潤(rùn)滑油。

　　據(jù)Frontier Pro服務(wù)公司2008年對(duì)美國(guó)投用75處風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所作的調(diào)查，齒輪箱失效占風(fēng)力渦輪停運(yùn)、維護(hù)和發(fā)電損失的最大份額，據(jù)調(diào)查，這些失效使風(fēng)力渦輪本身成本的增加達(dá)15%~20%。美國(guó)能源部的資助是幫助在美國(guó)新建28個(gè)風(fēng)能發(fā)電項(xiàng)目的一部分舉措，資助高達(dá)1380萬(wàn)美元，包括美國(guó)復(fù)蘇法基金1280萬(wàn)美元。

　　2. 發(fā)電機(jī)軸承的潤(rùn)滑

　　軸承是發(fā)電機(jī)的主要潤(rùn)滑點(diǎn)，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)溫度可達(dá)80℃以上，夏天在曠野地帶受太陽(yáng)直射，溫度會(huì)更高。因此，要求發(fā)電機(jī)軸承潤(rùn)滑脂能夠在高溫下保持良好的潤(rùn)滑而不流失，而且發(fā)電機(jī)功率較大，要求潤(rùn)滑脂具有良好的抗磨極壓性能、抗氧化性能和防銹性能。國(guó)外主要推薦使用2＃～3＃稠度的負(fù)荷極壓鋰基潤(rùn)滑脂，要求粘附性好，使用溫度范圍為-30～150℃。多采用定期人工加注潤(rùn)滑脂的方式來(lái)保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　3. 偏航系統(tǒng)軸承和齒輪的潤(rùn)滑

　　偏航系統(tǒng)可以使風(fēng)輪掃掠面積總是垂直于主風(fēng)向，雖然速度不高，但偏轉(zhuǎn)軸承和齒輪承受的負(fù)荷較大，而且偏轉(zhuǎn)齒輪一般為開(kāi)始結(jié)構(gòu)，由于不像發(fā)電機(jī)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，自身產(chǎn)生熱量相對(duì)少，因而受氣候環(huán)境影響大。

　　我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分布情況，對(duì)偏轉(zhuǎn)軸承潤(rùn)滑脂的極壓抗磨性能、低溫性能、熱安定性及膠體安定性要求較高；偏轉(zhuǎn)齒輪潤(rùn)滑脂則還需要有好的粘附性能和防腐蝕性能。國(guó)外一般推薦使用含固體添加劑的1＃稠度的低溫潤(rùn)滑脂，要求在-40℃以下仍能有效潤(rùn)滑。

　　系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要使用減速器，電動(dòng)機(jī)通過(guò)大速比的行星齒輪減速器驅(qū)動(dòng)機(jī)頭轉(zhuǎn)向。一般推薦粘溫性能好、抗腐防銹性能好、極壓抗磨性能和抗氧化性能好的齒輪油。

　　4. 液壓剎車系統(tǒng)的潤(rùn)滑

　　國(guó)內(nèi)常見(jiàn)600kW和750kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)的剎車系統(tǒng)分別為葉尖氣動(dòng)剎車系統(tǒng)和高速軸機(jī)械閥剎車系統(tǒng)，采用失效－安全保護(hù)模式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓系統(tǒng)使用的液壓油要求具有良好的粘溫性能、防腐防銹性能及優(yōu)異的低溫性能，以適應(yīng)北方寒冷的氣候。

　　國(guó)外推薦使用粘度指數(shù)高、抗磨性能好、抗腐蝕、抗氧化性能好、空氣釋放性、分水性能以及低溫性能優(yōu)異的液壓油。國(guó)內(nèi)普通的HM抗磨液壓油低溫性能、粘度指數(shù)等指標(biāo)不能滿足使用要求，應(yīng)該采用加氫基礎(chǔ)油或者以精制礦油加PAO等合成油為基礎(chǔ)油的低凝抗磨液壓油。