風電行業高強螺栓的潤滑問題分析

　　目前市場上風電潤滑產品主要有潤滑脂和潤滑膏以及干膜潤滑劑等幾大類。
　　3.1 潤滑脂的組成與應用
　　潤滑脂是將稠化劑分散在液體潤滑劑內的半固體或半流體
形態的穩定混合物，如鋰基潤滑脂。潤滑脂主要由潤滑油、稠化劑等組成，不含或者含少量固體潤滑劑，固體潤滑劑主要起到添加劑的作用。通過調整基礎油和稠化劑的比例，使產品達到一個合適的粘度。
　　潤滑脂中起主要潤滑作用的是潤滑油，是一種流體潤滑形式。流體潤滑是指在適當條件下，摩擦副的摩擦表面由一層具有一定厚度的粘性流體完全分開，由流體的壓力來平衡外載荷。流體層中的分子大部分不受金屬表面離子、電子場的作用而可以自由地移動。流體潤滑的摩擦性質完全取決于流體的粘性，而與兩個摩擦表面的材料無關。這種潤滑脂適合發電機軸承、變槳軸承及偏航系統等部位的潤滑。潤滑脂的壽命有限，磨損嚴重的部位需要定期檢查更換新的潤滑脂。

圖1 固體潤滑劑結構示意圖

　　3.2 潤滑油膏的組成與應用
　　油膏類潤滑產品，如抗咬合潤滑劑，固體潤滑成分含量較高，輔以防腐防銹添加劑，和固體成分大致等量的潤滑油，一般不含稠化劑。
　　抗咬合潤滑膏是潤滑油和固體潤滑劑共同起作用，是介于流體潤滑和固體潤滑之間的一種潤滑形式。固體潤滑是指利用固體粉末、薄膜或復合材料代替流體潤滑材料來隔開兩個承載表面間的直接接觸，以達到降低相對運動時的摩擦磨損。一些具有低摩擦的無機固體，往往具有層狀結晶結構，最常用的是MoS2 和石墨。潤滑性較好的層狀固體其結晶結構一般為：原子緊密地排列在一層一層的平面內，處在同一層面上原子間的相互作用力很強，而處在相鄰層面上的原子間則比較弱。因此層與層之間是比較容易滑動的。也就是說，這種結構的材料在受到剪切力時，晶體將在其棱面上劈開，也即在平行于其層面的方向發生滑移（因其間結合強度較弱），其結構詳見下圖1。當兩種或兩種以上的固體潤滑劑按照特定比例混合時，由于協同作用的影響，能夠達到更佳的潤滑效果。

　　3.3 干膜潤滑劑的組成和應用
　　干膜型潤滑劑是一種能夠快速在基材表面固化、附著力高的薄的潤滑涂層，其主要是通過固體潤滑的原理實現螺紋接觸面的減摩潤滑，最早應用于國外航空領域。干膜潤滑劑一般采用兩種以上的固體潤滑劑，通過潤滑劑間的協同效應達到更好的潤滑效果。螺栓上應用干膜型潤滑劑，主要有以下幾方面的優勢：
　　（1）噴涂方便，減少工藝時間。室溫即可快速固化，不需任何加熱等后處理工藝；
　　（2）形成的干膜均一性好，扭矩系數K 長期穩定；
　　（3）在螺紋表面形成均勻的干膜，穩定性好，適合風電要求的長效可靠性；
　　（4）干膜對基材的附著力高，對達克羅涂層形成有益的補充，可考慮在螺栓加工過程中噴涂，大大縮短現場操作時間；
　　（5）噴涂范圍集中，不污染、不浪費。