目前在陸上主流風(fēng)力發(fā)電機的功率是4~6MW，海上主流風(fēng)機的功率在8MW左右，一些廠家最大的機型已經(jīng)突破15MW，世界最大的海上風(fēng)機功率為16MW。

當(dāng)前各風(fēng)力發(fā)電機組的制造商還是以進口品牌的潤滑油作為風(fēng)機齒輪箱潤滑油。進口品牌的潤滑油有：殼牌（SHELL）的OmalaS5 Wind 320，美孚（MOBIL）的SHCXMP 320，福斯（FUCHS）的RENOLINUNISYNCLP320，嘉實多（CASTROL）的CT320。下面就以上潤滑油在明陽半直驅(qū)風(fēng)機上的使用情況進行分析，以期對國內(nèi)大功率風(fēng)機制造商的潤滑油選擇有所幫助。

2.1 基本性能

各進口油品的基本性能詳見表1

表1.各進口品牌潤滑油性能參數(shù)（典型值）

從上表1可以看出基本性能各品牌沒有大的差別，基本相同，都能滿足齒輪嚙合過程對潤滑油的基本要求。

2.2 抗乳化性

抗乳化性對風(fēng)機齒輪箱潤滑油比較重要，風(fēng)機安裝在自然環(huán)境中，容易受氣候條件的影響，而齒輪箱又與大氣相通，因此比較容易吸收空氣中的水分。抗乳化性能差的潤滑油，不僅在水的侵入后呈現(xiàn)外觀的乳化，而且會造成對齒輪和軸承的潤滑性能下降，嚴重時還可造成金屬零件的生銹或腐蝕，因此齒輪油乳化后必須必須予以更換。各品牌潤滑油的抗乳化性指標詳見表2.

表2.各進口品牌潤滑油性能參數(shù)（典型值）

從表2中可以看出品牌4潤滑油的指標比較低，在實際使用中品牌4的潤滑油容易乳化。

2.3 氧化安定性及剪切安定性

氧化安定性反映的是潤滑油對長期暴露于空氣中氧化的快慢和程度，以及對于氧化造成的油泥生成和黏度增長的抑制能力。潤滑油的氧化不僅影響潤滑油的清潔程度，也會對造成其潤滑能力的下降。

剪切安定性反映的是潤滑油在齒輪和軸承運轉(zhuǎn)時的剪切條件下保持黏度穩(wěn)定的性能，對潤滑油的使用壽命影響很大。各潤滑油的氧化安定性及剪切安定性的典型性詳見表3。

表3.各進口品牌潤滑油性能參數(shù)（典型值）

從表3可以看出各品牌潤滑油參數(shù)基本一致，在實際使用中各品牌的這兩個性能沒有出現(xiàn)大的差異。

2.4 承載能力

承載能力是齒輪潤滑油最關(guān)鍵的性能。反映承載能力的指標有：FZG失效級別、FE-8軸承測試，以及四球試驗等。各潤滑油的上述典型指標詳見表4。

表4.各進口品牌潤滑油性能參數(shù)（典型值）

從表4可以看出各潤滑油參數(shù)基本一致。在實際使用中也沒有顯著差別，都能滿足正常的使用要求。

2.5 微點蝕

該指標是反映潤滑油對微點蝕的防護能力。各潤滑油的FVA微點蝕典型指標詳見表5。

表5.各進口品牌潤滑油性能參數(shù)（典型值）

從表5中右以看出各潤滑油的指標基本相同，在實際使用中沒有顯著差異。

2.6 泡沫特性

泡沫特性對于風(fēng)機齒輪箱也是一項很重要的性能，由于風(fēng)機齒輪箱結(jié)構(gòu)緊湊、高速級轉(zhuǎn)速高，且功率尺寸比也大于一般的工業(yè)齒輪箱，因此其不僅更容易生成泡沫，而且消泡時間也更短。如果潤滑油的泡沫特性不好，則不僅響潤滑性能，過多的泡沫也可能溢出污染空濾，或從機械密封處外溢影響現(xiàn)場操作條件與安全。潤滑油泡沫特性的評價方法，目前除傳統(tǒng)的吹氣法測試外，F(xiàn)lender齒輪箱泡沫評定法也已被許多齒輪箱生成廠家采用。各潤滑油的泡沫傾向性/穩(wěn)定性，F(xiàn)lender泡沫測試典型值詳見表6。

表6.各進口品牌潤滑油性能參數(shù)（典型值）

從表6中可看出各潤滑油的指標基本一致，差別不大。但是在實際使用中的差別較大。原因有兩個方面：第一，每種潤滑油的消泡添加劑不同，品牌2潤滑油使用的是含硅類復(fù)合消泡劑，其它潤滑油都是以非硅類消泡劑為主。第二，潤滑系統(tǒng)的精濾濾芯可能會把含硅類消泡劑濾除。應(yīng)用經(jīng)驗表明，以含硅類消泡劑為主的潤滑油，其泡沫特性會在使用一段時間后變差并很快超出控制標準。在我們的實際使用中，品牌1和品牌3在長期運行條件對泡沫的抑制作用相對更好。另外，含硅類消泡劑對潤滑油的清潔度檢測會產(chǎn)生干擾，一般不能使用激光顆粒技術(shù)法，而只能采顯微鏡觀測法，不僅效率低，檢測結(jié)果的誤差也比較大。

2.7 油膜的耐腐蝕性

耐腐蝕性能對風(fēng)機齒輪箱尤其是海上風(fēng)機齒輪箱尤為重要。大功率風(fēng)機齒輪箱內(nèi)部空間大，存儲的空氣量也就更多。風(fēng)機從出廠到調(diào)試發(fā)電這段周期長達幾周甚至數(shù)月，大多數(shù)的風(fēng)機在沒有并網(wǎng)時，潤滑系統(tǒng)都不能進入工作狀態(tài)，因此齒輪箱在這段周期中得不到潤滑。如果油膜的耐腐蝕性較差，則齒輪和軸承就可能會生銹。各潤滑油油膜的鹽霧試驗結(jié)果詳見表7。

表7.各進口品牌潤滑油性能參數(shù)（典型值）

從表7可以看出品牌1（殼牌OmalaS5 Wind）最好。

2.8 低溫性能

潤滑油的低溫性能是由基礎(chǔ)油的類型和添加劑所決定的。潤滑油的低溫黏度可間接反映潤滑油的低溫性能，各潤滑油的基礎(chǔ)油類型和低溫黏度詳見表8。

表8.各進口品牌潤滑油性能參數(shù)（典型值）

從表8可以看出，基礎(chǔ)油為m-PAO的低溫性能都不錯。品牌1、3和4的低溫試驗結(jié)果接近，單從泵送性看，這幾種油在-15℃可以使用通用的潤滑系統(tǒng)。但由于低溫時潤滑油的黏度很高，空氣釋放性非常差，導(dǎo)致油中夾帶的氣泡很多，并不能用于實際帶載運轉(zhuǎn)的潤滑。臺架測試發(fā)現(xiàn)在-5℃時情況有所改善，泵送性、空氣釋放性都顯著提升，可使?jié)櫥到y(tǒng)帶載工作。這個溫度比目前通用標準采納的5℃低溫啟動溫度降低了10℃，因此這幾種油對于低溫條件運行有一定的優(yōu)勢。

3.1 存在的問題

綜上所述，四個進口品牌的潤滑油在大功率風(fēng)機齒輪潤滑上使用，基本都能滿足使用要求。但也存在一個共性問題，即潤滑油自身所形成的油膜耐鹽霧腐蝕性差，不能為潮濕或鹽霧條件下未投入運轉(zhuǎn)的齒輪箱提供有效的抗腐蝕保護。

3.2 解決辦法

由于潤滑油為流動液體，其在齒輪或軸承表面形成的掛壁油膜并不能維持很長時間，因此造成潤滑油油膜耐久性不好，不能保證長時間的抗腐蝕能力。因此對于齒輪箱的防腐蝕問題，并不能單純依靠潤滑油解決，而應(yīng)該在風(fēng)機上想辦法，并采取其他更為有效的措施：

1）增加機械式潤滑油泵，保證風(fēng)機在空載轉(zhuǎn)動時，油泵能夠泵送油給齒輪和軸承進行潤滑；

2）為風(fēng)力發(fā)電機配套小型潤滑系統(tǒng)，該系統(tǒng)在調(diào)試之前可為齒輪箱提供潤滑油；在調(diào)試完成，可將該小型潤滑系統(tǒng)拆下循環(huán)使用。該潤滑系統(tǒng)的動力可以采用小型風(fēng)力發(fā)電機；

3）在潤滑油或中添加氣相防銹劑，或為齒輪箱配備專用的氣相防銹劑釋放裝置。這兩種方式都可以齒輪箱內(nèi)部空間中不斷釋放氣相防銹因子，從而防止金屬生銹，目前已有成熟的產(chǎn)品，例如RenolinVCI BOOST。

結(jié)合我司對國內(nèi)主流的進口品牌潤滑油在大功率風(fēng)機齒輪箱上的實際使用經(jīng)驗以及實驗條件下的測試評估，可以得出結(jié)論：品牌1潤滑油的綜合性能較為優(yōu)秀，是一款值得推廣的潤滑油。

參考文獻：

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[2]機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊：3卷[M].北京：機械工業(yè)出版社,2004：20-78

作者：明陽智慧能源集團股份有限公司 陳建民