風電機組齒輪箱潤滑油清潔度控制

表1 固體顆粒雜質對風電機組齒輪箱的主要危害

圖1 齒輪箱中軸承壽命與水污染的關系

水污染是齒輪油的另一種主要污染形式。圖1 中給出的是當油中有0.05% 的水時，齒輪箱軸承的使用壽命將減少58%。與一般常識不同的是，油中是可以溶解微量水的，具體的量取決于基礎油的類型和添加劑包的組合。對于絕大部分齒輪油而言，最高溶解水含量一般在400 ～ 600ppm。無論是溶解于油中的微量水，還是以游離狀態存在的水對于齒輪箱都會產生損害。表2 中總結了水污染對于齒輪箱主要的損害類型。

3 風電機組齒輪油雜質的來源與防護
　　風電機組齒輪箱中的雜質來源有很多種，在生產過程中，運行過程中，從呼吸器和密封圈中或者在維護過程中都可能引入雜志。下面就分別介紹這些雜質來源及其防護措施。
　　風電機組齒輪箱的生產過程會引入雜質，例如齒輪箱的裝配環境不夠清潔，部件存放不當導致裝配前就帶有很多雜質顆粒等。同時在生產裝配過程中產生的雜質顆粒并不容易被過濾器過濾掉，可能會在跑合階段依然存在。因此為了避免此類雜質污染，首先要確保齒輪箱的裝備車間的清潔，門窗以及地面都要采取特殊處理，確保不會進入雜質；其次，所有部件在使用前都應存放于干燥潔凈的區域，在裝配之前也要進行嚴格的清潔，保證不引入任何雜質；再次，裝配工作需要有經驗豐富的技術人員進行，所使用的工具也應該是清潔并經過校正的；最后，在齒輪箱裝配并且廠內測試完畢后，需要對整個齒輪箱進行徹底的沖洗以去除所有生產過程的雜質，達到清潔度的要求。

表2 水污染對風電機組齒輪箱的主要危害

風電機組齒輪箱在運行過程中也會產生雜質，當然這個雜質往往是源于系統內部，與齒輪、軸承及其他部件的磨損相關，如微點蝕、點蝕、磨粒磨損和微動磨損等。這些磨損所產生的金屬雜質顆粒都屬于運行過程中產生的雜質。微點蝕是齒輪最主要的一種失效模式，會降低齒面精度，產生噪音并且演變為其他的磨損形式如點蝕等，導致油中出現大量的金屬磨粒雜質。微點蝕的產生與很多因素相關，包括齒面粗糙度、齒面硬度、材料及齒輪油粘度。因此需要對這幾個方面進行細致的考慮，對于齒輪油來說選擇具有正確粘度的合成油是目前的主流方案。除了微點蝕外，微動磨損在風電機組長時間停機的情況下也會發生，這需要選擇具有抗微動磨損性能的齒輪油品。