摘要：随着石油煤炭资源的日益枯竭，在当前的经济发展过程中，对可持续能源于可再生能源的利用越来越普遍，其中风力发电是风力能源在利用过程中的主要形式。随着我国风力发电技术的不断提高，当前的风力发电机组规模越来越大，数量也越来越多。为了保证风力发电机组的正常稳定运行，确保风力发电机组的发电效率，必须重视润滑油在风电机组中的重要作用。这就需要对风力发电机组中各个重要部位的润滑油应用进行分析和研究，有利于提高润滑油应用的科学性以及合理性，对保证风力发电机组各部件的运行稳定性有积极作用。
关键词：润滑油；风力发电机组；应用分析
一、润滑油的特点
在风电机组中对润滑油进行应用时，必须对润滑油的主要特点有所了解和掌握，润滑油的主要特点包括以下方面：第一，粘度。粘度主要表示的是润滑油流动的顺畅度，是对润滑油性能、质量进行评价的重要指标。粘度是润滑油能够形成油膜的关键因素，同时是对润滑油负载能力进行衡量的重要指标。粘度越低，润滑油的流动性越强。第二，倾点。在一定条件下对润滑油进行冷却处理，最低流动速度的零临界点即倾点。主要表示的是油品的流动特性以及在低温条件下润滑油的润滑能力。润滑油在实际使用过程中的最低温度要比倾点温度高10摄氏度以上。第三，闪点。火焰周期性闪过油面时，油气断续点燃的最低温度，是物质着火危险性的主要指标。在可燃物的使用过程中涉及到闪点，在闪点着火的可能性比较低。因为必须将油加热到闪点温度，同时要使明火靠近油蒸气。在风电机组中对润滑油进行使用时，必须对润滑油的各种特性有所了解和掌握，才能够根据风电机组中各个润滑点对润滑油的要求选择合适的润滑油，确保润滑油在风电机组中能够充分发挥作用[1]。
二、润滑油在风电机组齿轮箱中的应用
对于双馈风力发电机组最重要传动部件是主齿轮箱。风电机组之所以能产生电能，主要是由高速旋转发电机提供的。但是叶轮旋转的速度比较慢，必须在叶轮以及发电机之间通过齿轮箱传动，这样才能够提高叶轮的转速，使叶轮转速能够达到发电机需求的转速。在主齿轮箱中对润滑油进行应用的主要作用是对齿轮以及轴承进行保护，其保护作用主要体现在以下方面：首先，润滑系统能够有效降低齿轮以及轴承的摩擦效果，从而减少磨损情况，能够有效提高设备的承载力，防止出现胶合情况。其次，润滑系统的充分应用能够降低齿轮以及轴承产生的冲击力，同时能够吸收振动情况，防止齿轮、轴承在运行过程中出现超振动问题。第三，能够有效防止疲劳造成的点蚀问题。第四，能够及时冷却，具有较强的防锈作用。在风电机组运行过程中，主齿轮箱采用的润滑方式是以飞溅润滑+加压润滑为主的，这种润滑方式具有较强的润滑作用，需要注意的是在润滑过程中，齿轮箱内的油储量必须在齿轮箱最大容量的40%以下[2]。
在风电机组主齿轮箱的日常运行过程中，因为主齿轮箱长期承受冲击载荷，齿轮的啮齿面压力比较大，油膜温度也比较高，这很容易导致齿轮油出现氧化以及老化问题，并且现场的工作环境也比较恶劣，齿轮油很容易受到外界的污染，主要污染表现为风沙会导致齿轮油抗泡性能严重下降。海水会导致齿轮油出现乳化问题。并且在主齿轮运行过程中，如果齿轮箱的温度变化比较大，容易连续出现油温过高的问题，会影响主齿轮的运行效率，最终影响风电机组的发电效率。针对这一情况，需要及时检查主齿轮箱的散热系统，同时要对温度传感器以及主齿轮中的润滑系统进行检查，判断齿轮油油温是否正常。
齿轮箱油温过高主要是因为风电机组长期处于满负荷发电的状态，齿轮箱发热很容易导致润滑油温度过高。针对这一情况需要增加通风，降低齿轮箱内的温度。同时要对齿轮箱的工作环境温度进行改善，如果齿轮箱的工作环境温度比较高导致停机，禁止进行人工干预，可以使机组自行循环散热到正常温度值后启动。如果有条件可以对齿轮箱的温度变化进行观察和记录，这样能够判断温度传感器的运行状态，从而判断油温的状态。
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三、润滑油在风电机组液压系统中的应用
液压系统在风电机组中的主要作用是控制液压力驱动风机传动链制动以及偏航制动系统。在液压系统中应用润滑油时，对液压油有特殊的要求，才能够保证机械液压系统的无故障运行。首先，必须保证液压油的性能能够满足泵高效率运转的要求。同时要确保具有较强的抗磨损保护作用。其次，液压油必须具有较强的热稳定性以及氧化稳定性。第三，液压油要具有高粘度指数，这样才能够保证在超低温以及高温条件下正常工作。第四，液压油要具有较强的剪切稳定性，防止在工作中出现粘度下降的问题。最后，要保证液压油具有较强的抗磨损性以及抗压性能，防止泵出现磨损问题。低温液压油在液压系统中具有至关重要的作用，在液压油使用过程中对冷启动最高粘度有严格的规定以及控制，这样才能够防止低温下油品过粘而导致气穴现象，气穴现象会影响泵的正常运行状态，甚至会加重泵的磨损情况。除此之外，低温过粘的液压油会导致过滤器阻塞或者损坏，影响执行机构的运行效率。
在液压油的日常防护过程中要注意以下重点内容：首先，要防止液压油氧化老化情况。油品的氧化会导致氧化酸性产物对液压系统内的金属部件表面进行腐蚀，并且油品的粘度会上升，导致油泥胶状沉淀物产生。液压油氧化老化会导致液压系统出现的主要故障为液压元件出现严重腐蚀情况、精密间隙出现堵塞、管路堵塞、过滤器频繁报警等问题，第二，磨损。液压系统出现磨损情况时会导致容积效率降低，容易出现意外停机事故，并且液压油内的磨损颗粒会增加，液压元件的使用寿命降低。第三，污染问题。一般情况下导致污染的主要原因是工作环境清理不够彻底、油箱存在杂质、加油过程中混入杂质、冲洗后存在残留、日常维护工作不到位等，会导致液压系统出现磨损，抗泡性变差，并且会导致化学反应变质、过滤器堵塞、液压元件的使用寿命降低，很容易使液压泵出现过度磨损情况，严重影响液压系统的运行效率[3]。
四、润滑油在风电机组轴承中的应用
在风机轴承中应用的润滑油是专门为低温环境运行而研制的润滑脂，在零下50摄氏度的环境中仍然能够保持启动以及运行扭矩。一般情况下，在户外工作的风扇以及电机的润滑维护中的应用比较广泛。在风机轴承低温润滑油的应用过程中，其具有优异的机械以及热稳定性能够在工作温度在150摄氏度以上的轴承部位进行应用。因此，在风力发电机组的发电机、主轴、变桨及偏航系统的润滑工作中，对润滑脂的应用比较普遍。润滑脂在应用过程中，要按照轴承的润滑维护要求进行应用。对变桨轴承以及偏航轴承进行润滑维护工作时，必须由专业人员进行维护。在对变桨轴承以及偏航轴承进行维护以及检修时，要按照各个零部件的说明书以及维护保养手册完成操作过程，要对每一项内容进行严格检修以及记录，确保润滑工作的有效性。
在对风电机组的轴承润滑进行操作时要注意以下要求：首先，环境温度必须保证在零下20摄氏度以上，否则不能进行润滑维护工作。其次风速要在七级风以下才能够开展润滑维护工作。第三，变桨轴承以及偏航轴承在防护以及故障消缺的过程中要首先停止机械运行，保证各制动机器处于制动状态，同时要将叶轮锁进行锁定处理，才能够开展润滑维护工作。第四，如果在风机运行状态下要进行维护以及检修工作，必须保证有专业操作人员在急停开关旁，能够随时按下急停开关，确保系统能够及时刹车。最后，如果轮毂机舱内的工作区域比较狭小，要防止各部件之间出现损伤情况。
五、结语
综上所述，在风力发电机组运行过程中，各个部件都需要对润滑油进行充分利用，才能保证风力发电机组的整体运行效率。在当前润滑油的应用过程中，需要充分了解和掌握润滑油的主要特性，才能够根据风电机组各个部件对润滑油的应用要求选择出合理科学的润滑油运用方式，充分发挥润滑油在风力发电机组运行过程中的积极作用。从而提高风力发电组的运行效率，对促进我国风力发电行业的长远发展有积极意义。
参考文献：
[1]历晓杰. 润滑油在风力发电机组中的作用分析[J]. 河南科技, 2014(9):103-104.
[2]沈雨虹, 王兵, 王文超, et al. 风力发电机组主齿轮箱润滑油选择探讨[J]. 东方汽轮机, 2015(1):42-48.
[3]祝国栋, 付杨, 张小辉. 风力发电机组主齿轮箱润滑油更换装置:.
论文作者:邵笑
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
标签：齿轮箱论文; 润滑油论文; 液压油论文; 机组论文; 过程中论文; 轴承论文; 风电论文; 《电力设备》2019年第21期论文;