風力發電機(jī)變槳軸承潤(rùn)滑油脂的選用(yòng)

2013-03-11

  為保證變槳軸承安全可靠運轉,在變槳軸承工(gōng)作時盡量減少摩(mó)擦和磨損,避免變槳軸承內部溝道與鋼球(qiú)表麵失效,必(bì)須對軸承進行潤(rùn)滑。軸承的潤(rùn)滑還有散熱、防塵、防鏽、密封、緩衝等作用。
  軸承的潤滑方式可分為脂潤滑(huá)和油(yóu)潤滑(huá)兩種。為了(le)延長變槳(jiǎng)軸承的使用壽命,必(bì)須根據軸承的使用(yòng)條(tiáo)件,采用適宜(yí)的潤滑方式。潤滑(huá)脂具有粘附(fù)性好、不流失(shī)、不滴落(luò)、抗壓性好、密封防塵性好、抗腐蝕性好等特點。在低(dī)速(sù)、中速、中溫、高載荷(hé)運轉(zhuǎn)的軸承中使用很普遍。由於變槳軸承(chéng)的工況(kuàng)是高(gāo)載荷、低轉速,故變槳(jiǎng)軸承都采用脂潤滑的方式(shì)。潤滑脂是由基礎(chǔ)油、增稠(chóu)劑及添加劑組成的介(jiè)於(yú)固體和半流體之間的潤滑劑。在潤滑脂中基礎油的含量占到80%至95%,隻有當滑脂受到(dào)壓力時基(jī)礎油從滑脂中流出才能起到潤滑的效果,當壓力消失,基礎油會被滑(huá)脂重新吸收,潤滑脂的潤滑性能是由基礎油的性能決定的。滑脂(zhī)的稠度(從軟到硬)是由滑脂內增稠劑數量所決定的,液體滑脂可僅含2%的增稠劑,而Z稠的滑脂可含約20%的增稠劑。添加劑的含量和(hé)種類的不同能形成各種不同特(tè)性潤滑脂(zhī),軸(zhóu)承常用的潤滑脂有鈣基(jī)潤滑脂(zhī)、鈉基潤滑脂、鈣鈉基潤滑脂(zhī)、鋰基潤滑脂、鋁基(jī)潤滑脂和二硫化鉬潤滑脂等。
  根據變槳軸承的實際工況,變槳軸承潤滑脂的選(xuǎn)取主要考(kǎo)慮到油脂的添加劑種類、油脂的粘度、油脂的(de)滴點、油脂的泵送性能和油脂的針入(rù)度等性能(néng)。
  潤滑脂粘度主要指的是基礎油的粘度,基礎油粘(zhān)度是(shì)選取潤滑脂的一個重要(yào)的指標。我們可用DmN值來近似確定應選取(qǔ)的潤滑油脂的粘(zhān)度值(zhí),公(gōng)式為:
  式(shì)中D是(shì)變槳軸承(chéng)外徑,D是變槳軸承內徑,N為變槳軸承變槳(jiǎng)時的轉速。由於潤滑脂的粘度與使用溫度有著(zhe)很密切的關係,即使同種潤滑脂在不同的使用溫度下(xià)其表現出的粘度差(chà)異是很大的(de),溫度每下降50℃,油脂表現的粘度即會翻倍,因此在選擇潤滑脂時,要(yào)綜合考慮變槳軸承的外界環境溫度和軸承的載荷(軸承(chéng)所受載荷越大,變槳時軸承(chéng)的發熱量也越大),根據軸承工作時的溫度範圍和計算出的DmN值,選取Z合適的潤滑脂產(chǎn)品。
  在典型的潤滑脂中,添加劑的含量為0至15%,不同的添加劑用於增強潤(rùn)滑脂不(bú)同的性能,如耐極端(duān)壓力、抗磨損、防生鏽、抗腐蝕、抗氧化、減少摩擦(cā)等性能。隨著我國風電事業的快速發展,適用(yòng)於各種複雜環境的(de)風力(lì)發(fā)電(diàn)機型相繼(jì)出現(xiàn),如海上機型,3MW、5MW機型,低(dī)溫型,高原型等(děng)。變槳軸(zhóu)承在不同(tóng)的環境下工作,在選擇潤滑脂時(shí)也要考慮(lǜ)不(bú)同的添加劑。如(rú)鈣基脂(zhī)因不易溶於水,海上風機的變槳軸承(chéng)潤滑脂應首選鈣基脂,而鈉基脂(zhī)易溶於水則應在幹燥和水分少的環境條件(jiàn)下使用,對於3MW和5MW等大功(gōng)率機型(xíng),因其變槳軸承所受載荷大,在選用潤滑脂時,應采用耐(nài)極端(duān)壓力的。
  油脂的(de)滴點也是選取潤滑油(yóu)脂的一個重要的性能指標。油脂的(de)滴點是基(jī)礎油從增稠劑(jì)中釋放出來且無法被增稠劑再吸收時的溫度。油(yóu)脂的滴點與Z高工作溫度有關係,但兩者並非相同。在選取(qǔ)變槳軸承(chéng)潤滑脂時,要(yào)參考變槳軸承一年內的Z高的工作溫度,然(rán)後選取相符滴點的潤滑脂。
  此外,油脂的針入度,和油脂的泵送性也是選取(qǔ)變槳軸承潤滑脂時應考慮的性能指標。軸承的負(fù)荷越大,選用針入度越小的潤滑脂(zhī)類型(xíng),以保(bǎo)證在接觸麵間有效地形成潤滑油膜。而影響油(yóu)脂泵送性的因素較為複雜,既包括油脂本身的粘度、滑脂中增稠劑的百分比等因素,也包括滑脂的工作環境(jìng)因素,如滑脂的功能工作溫度、輸送滑脂的管道長度和分配同類型等。
  變槳軸承潤滑脂的(de)選取是一個綜合性(xìng)的分析(xī)判斷過程,必須(xū)從變(biàn)槳軸承的機(jī)械結構(gòu)、變槳軸承所受(shòu)載荷以(yǐ)及變槳軸承的具體工(gōng)作環境等因素進(jìn)行綜(zōng)合(hé)考慮。
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