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风电润滑脂的监测具有重要意义
时间:2022-03-10 22:50 所属分类:科技论文 点击次数:
1基本情况概述。
随着国内风力发电行业的蓬勃发展,齿轮箱、主轴承、偏航轴承、电机组装容量逐渐增加,对风力发电设备的维护也提出了越来越严格的要求,以确保设备故障率处于较低水平,因此风力发电设备运行部件的润滑逐渐引起重视。风力发电机组的设备润滑条件非常严格,风机需要在野外可靠运行约20年,能够承受复杂的风交变负荷和极端恶劣的天气,需要桨轴承等部件提供长期保护。但随着设备的运行和润滑时间的延长,润滑剂不可避免地会衰变,降低润滑效果,造成设备磨损,因此定期监测风力润滑剂具有重要意义。目前,大多数风场已经建立了齿轮箱润滑油的监测系统,可以根据监测结果分析齿轮箱的衰变。然而,对风电机组润滑脂的监测尚未到位,这与润滑脂本身的特性和取样密切相关。风电润滑脂取样困难,难以获得具有代表性的样品。然而,风电润滑脂的监测仍然具有重要意义。风机操作和维护人员可以根据润滑脂的监测结果判断润滑脂的衰变,并根据润滑脂中的磨损颗粒和污染颗粒判断风电轴承的磨损,从而更好地指导工作人员维护风机。分析了风电轴承润滑脂和轴承的磨损情况,并监测了风场主轴轴承。变桨轴承和偏航轴承使用的润滑脂的宽温范围滴点。铁磁颗粒浓度。Fe含量。Cu含量。机械杂质。结果表明,部分风机主轴轴承润滑脂的宽温度范围滴点大大降低,最高降低73℃。建议更换滴点降低30℃以上的主轴承润滑脂。同时,部分风机桨轴承和偏航轴承润滑脂中存在大量机械杂质,杂质尺寸主要集中在10~75μm,杂质主要来自轴承磨损,主要成分为Fe。表明部分风机桨轴承和偏航轴承磨损严重,应密切关注风机的运行情况,维护磨损严重的风机。
2.风电润滑脂润滑部位。
主轴轴承。偏航轴承和桨轴承是风电润滑脂的主要润滑部分。主轴的配置非常重要,因为风产生的负荷作用于主轴。主轴承载的径向载荷和轴向载荷非常大。此外,主轴速度慢,易变形。主轴上配置的滚动轴承具有良好的调心功能,在恶劣环境下运行稳定。主轴润滑多采用润滑脂润滑,要求润滑脂具有良好的粘温性能。防腐性能和承载性能。
偏航系统通常用于调整整个风力发电机组,以使机组对准风向。当风向发生变化时,偏航系统可以使其平稳快速地对准风向,从而获得风力的最大利用率。偏航系统由偏航行星齿轮减速器、偏航电机、旋转体大齿轮和风向标组成。偏航系统中使用的驱动电机速度不高,但齿轮和偏转轴承承受较大负荷。偏航系统上的旋转体大齿轮通常为开放式结构,运行速度低,齿轮产热量少,易受环境影响。旋转体大齿轮是偏航系统的主要润滑部分。它承受较大的负荷,受灰尘、水分和水分的影响较大,需要润滑脂的低温性能。耐腐蚀性能。附着力和极压耐磨性能良好。
大功率风电机组通常配备变桨系统,通常由三个独立系统组成。变桨系统的润滑要求与偏航系统的润滑要求相似。变桨系统承受的载荷相对较小。由于润滑管道复杂,一般采用集中润滑方式进行润滑。润滑管细长,容易堵塞分配器等润滑部位。因此,对润滑脂的低温泵送性能有很高的要求。开齿轮圈润滑脂附着力好。低温性能。抗氧化性能。
目前,风场主要采用自动集中脂肪供应和定期脂肪供应两种方式,定期脂肪周期因不同型号和不同部位而异,通常定期脂肪周期为2.3.6个月,自动集中脂肪供应可持续脂肪供应,废润滑脂排放,但由于润滑脂容易干燥,集中脂肪供应系统管道容易残留干润滑脂,导致脂肪供应不良。同时,主轴。偏航和桨式润滑系统中的油也容易产生干结块、排脂不良、干润滑脂留在润滑系统中,容易造成轴承内部过度磨损,设备运行异常。此外,润滑脂在使用过程中不断恶化,导致最终故障。轴承会因脂肪故障而异常磨损,严重时可能导致机械故障。因此,监测风电润滑脂,评估润滑部位的磨损,对预测润滑设备的早期故障具有重要意义。
3.风电轴承磨损分析。
除设备劣化、材料缺陷、设计制造不当等因素外,约70%的风电机组轴承故障是由润滑剂故障引起的腐蚀和磨损引起的。风电机组轴承的故障形式主要是滚道和滚动体的腐蚀和磨损。磨粒磨损。疲劳磨损和粘附磨损。腐蚀磨损是由润滑剂氧化产生的酸性物质、酸性物质和摩擦副表面的化学反应引起的。负荷的作用导致材料疲劳剥落形成凹坑,疲劳磨损通常是轴承磨损的主要形式。粘附磨损是两个摩擦表面在滑动时局部金属粘附,随着摩擦副的运动,粘附损坏,轴承磨损形式。
4.用润滑脂监测风电。
滴点在宽温范围内。
温度对风电润滑脂的流动性和氧化性有很大影响。当温度升高时,润滑脂变软,脂肪的附着力降低,润滑脂容易流失。高温也容易引起脂肪氧化,润滑脂颜色变黑。高温时,润滑脂蒸发损失增加,氧化变质,凝结油分离。同时,随着时间的推移,润滑脂容易氧化,产生酸性物质,导致脂肪结构损伤,降低滴点。风场主轴轴承润滑脂宽度范围为295℃,变桨轴承和偏航轴承润滑脂宽度范围为161℃。测试风场多台风机的主轴润滑脂、偏航润滑脂和变桨润滑脂的宽温度范围。两台风机变桨轴承润滑脂滴点增加20℃以上;偏航轴承润滑脂滴点没有明显波动。因此,主轴润滑脂的动力粘度也在一定范围内波动。一些主轴润滑脂的粘度显著降低。
机械杂质测试风场多台风机的主轴润滑脂。机械杂质测试偏航润滑脂和桨式润滑脂,表明桨式轴承润滑脂是三种轴承润滑脂中机械杂质含量最高的,其次是偏航轴承润滑脂,最小含量为主轴轴承润滑脂。润滑脂中的机械杂质尺寸主要集中在10~75μm,未计算小于10μm的尺寸。润滑脂中大量磨损颗粒会对轴承产生严重后果,加速轴承磨损,造成轴承严重损坏。同时,存在的金属颗粒会加速脂肪的氧化,不利于轴承的润滑。因此,推测风机场有多台轴承磨损严重的风机,特别是桨式轴承和偏航轴承磨损较严重。我们需要密切关注风机的运行情况,结合振动监测,判断风机的磨损,并尽快进行风机的运行和维护。
结论
风场部分风机主轴轴承润滑脂宽度范围滴点大大降低,最高降低73℃。润滑脂滴点降幅过大会影响脂肪的使用性能。建议更换滴点降幅超过30℃的主轴轴承润滑脂,以保证风机轴承的良好运行。风场部分风机的桨轴承和偏航轴承磨损严重。多台风机桨和偏航轴承润滑脂的铁含量超过5000ppm,甚至超过15000ppm。主轴轴承磨损不严重。只有三台主轴轴承润滑脂的铁含量超过1000ppm,最高浓度为3456ppm。因此,建议更换含铁量超过5000ppm的桨轴承润滑脂和偏航轴承润滑脂。通过对三种润滑脂中机械杂质含量的分析,发现三种润滑脂中的机械杂质主要来自设备磨损,其中桨轴承磨损严重,可以结合风机的运行维护来判断。