隨著人類社會(huì)的飛速發(fā)展，對(duì)能源的依賴越來越大，石油、天然氣等不可再生能源雖然仍是世界能源的主要來源，但因其不可再生性以及逐步走高的價(jià)格，迫使世界各國(guó)投入更多的精力，加強(qiáng)了風(fēng)力、太陽(yáng)能、地?zé)?、生物、潮汐發(fā)電等新能源的開發(fā)和利用。其中無污染，可再生，被譽(yù)為“干凈的再生能源”的風(fēng)力發(fā)電是未來世界重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。 人類利用風(fēng)能已有幾千年的歷史。然而，在我國(guó)風(fēng)力發(fā)電仍然處于初級(jí)階段，占全國(guó)總發(fā)電量的1％左右。但是我國(guó)的風(fēng)能資源卻十分豐富，有資料顯示，我國(guó)水力資源儲(chǔ)量為70GW，而風(fēng)能儲(chǔ)量卻高達(dá)250GW。因此，風(fēng)力資源開發(fā)前景十分廣闊。 國(guó)內(nèi)原來的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)多分布在內(nèi)蒙古、新疆等地，Z近幾年，國(guó)家大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，沿海省份如河北、山東、浙江、江蘇、福建等，也已建起了多座風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。迄今為止，全國(guó)40多個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)共安裝了千余臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其中以600kW和750kW機(jī)組為主。 目前，世界上僅有為數(shù)不多的國(guó)家能夠設(shè)計(jì)制造大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。我國(guó)在20世紀(jì)90年代末，通過引進(jìn)技術(shù)并不斷國(guó)產(chǎn)化，具備了生產(chǎn)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能力。風(fēng)力發(fā)電機(jī)因其設(shè)備昂貴，工作環(huán)境惡劣，現(xiàn)場(chǎng)不便對(duì)主要部位進(jìn)行拆卸維修，以及設(shè)計(jì)上要求使用壽命長(zhǎng)等工作特點(diǎn)，對(duì)潤(rùn)滑油脂的性能提出更高的要求。因此，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)關(guān)鍵部位的潤(rùn)滑較多的使用了國(guó)外的潤(rùn)滑油脂。 1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要的潤(rùn)滑部位 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理很簡(jiǎn)單，空氣流動(dòng)的動(dòng)能作用在葉輪上，將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，從而推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過變速箱相連，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要的潤(rùn)滑部位包括齒輪箱、發(fā)電機(jī)軸承、偏航系統(tǒng)軸承與齒輪、液壓剎車系統(tǒng)和主軸承。 1.1齒輪箱的潤(rùn)滑 齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要潤(rùn)滑部位，用油量占風(fēng)力發(fā)電機(jī)用油量的3/4左右。齒輪箱可以將很低的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速（600kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常為27r/min）變?yōu)楹芨叩陌l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（通常1500r/min），多采用油池飛濺式潤(rùn)滑或壓力強(qiáng)制循環(huán)潤(rùn)滑?？紤]到風(fēng)力發(fā)電機(jī)多安裝在我國(guó)的新疆、內(nèi)蒙古、甘肅及沿海等地區(qū)，潤(rùn)滑油受氣候溫差、濕度等影響較大，并且處于相對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū)，維修不便，因此設(shè)計(jì)要求齒輪箱使用壽命長(zhǎng)、承受負(fù)荷大等，所用的齒輪油除了具有良好的極壓抗磨性能、冷卻性能和清洗性能外，還應(yīng)具有良好的熱氧化穩(wěn)定性、水解安定性、抗乳化性能、粘溫性能、低溫性能以及長(zhǎng)的使用壽命，同時(shí)還應(yīng)具有較低的摩擦系數(shù)以降低齒輪傳動(dòng)中的功率損耗。 1.2發(fā)電機(jī)軸承的潤(rùn)滑 軸承是發(fā)電機(jī)的主要潤(rùn)滑點(diǎn)，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)溫度可達(dá)80℃以上，夏天在曠野地帶受太陽(yáng)直射，溫度會(huì)更高。因此，要求發(fā)電機(jī)軸承潤(rùn)滑脂能夠在高溫下保持良好的潤(rùn)滑而不流失，而且發(fā)電機(jī)功率較大，要求潤(rùn)滑脂具有良好的抗磨極壓性能、抗氧化性能和防銹性能。國(guó)外主要推薦使用2?！?＃稠度的負(fù)荷極壓鋰基潤(rùn)滑脂，要求粘附性好，使用溫度范圍為-30～150℃。多采用定期人工加注潤(rùn)滑脂的方式來保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 1.3偏航系統(tǒng)軸承和齒輪的潤(rùn)滑 偏航系統(tǒng)可以使風(fēng)輪掃掠面積總是垂直于主風(fēng)向，雖然速度不高，但偏轉(zhuǎn)軸承和齒輪承受的負(fù)荷較大，而且偏轉(zhuǎn)齒輪一般為開始結(jié)構(gòu)，由于不像發(fā)電機(jī)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，自身產(chǎn)生熱量相對(duì)少，因而受氣候環(huán)境影響大。 我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分布情況，對(duì)偏轉(zhuǎn)軸承潤(rùn)滑脂的極壓抗磨性能、低溫性能、熱安定性及膠體安定性要求較高；偏轉(zhuǎn)齒輪潤(rùn)滑脂則還需要有好的粘附性能和防腐蝕性能。國(guó)外一般推薦使用含固體添加劑的1＃稠度的低溫潤(rùn)滑脂，要求在-40℃以下仍能有效潤(rùn)滑。 系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要使用減速器，電動(dòng)機(jī)通過大速比的行星齒輪減速器驅(qū)動(dòng)機(jī)頭轉(zhuǎn)向。一般推薦粘溫性能好、抗腐防銹性能好、極壓抗磨性能和抗氧化性能好的齒輪油。 1.4 液壓剎車系統(tǒng)的潤(rùn)滑 國(guó)內(nèi)常見600kW和750kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)的剎車系統(tǒng)分別為葉尖氣動(dòng)剎車系統(tǒng)和高速軸機(jī)械閥剎車系統(tǒng)，采用失效－安全保護(hù)模式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓系統(tǒng)使用的液壓油要求具有良好的粘溫性能、防腐防銹性能及優(yōu)異的低溫性能，以適應(yīng)北方寒冷的氣候。 國(guó)外推薦使用粘度指數(shù)高、抗磨性能好、抗腐蝕、抗氧化性能好、空氣釋放性、分水性能以及低溫性能優(yōu)異的液壓油。國(guó)內(nèi)普通的HM抗磨液壓油低溫性能、粘度指數(shù)等指標(biāo)不能滿足使用要求，應(yīng)該采用加氫基礎(chǔ)油或者以精制礦油加PAO等合成油為基礎(chǔ)油的低凝抗磨液壓油。 1.5 主軸承的潤(rùn)滑 風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸承承受的負(fù)荷較大，轉(zhuǎn)速相對(duì)較慢，要求潤(rùn)滑脂具有良好的承載能力、粘度性能和良好的的低溫性能。根據(jù)前后軸承結(jié)構(gòu)布置上的差異，可分為用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑和用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。 2 600kW和750kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)推薦潤(rùn)滑劑 根據(jù)了解到的風(fēng)力發(fā)電機(jī)各潤(rùn)滑部位的工況及潤(rùn)滑要求，參考國(guó)內(nèi)常見的600kW和750kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)的相關(guān)參數(shù)，對(duì)主要部位的潤(rùn)滑劑選用進(jìn)行推薦，以供國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)和風(fēng)機(jī)使用單位參考。 我國(guó)的風(fēng)電場(chǎng)分布較廣，溫度跨度大，有濕度較大的沿海地區(qū)，也有干旱的沙漠戈壁和日照充足的草原，因此要適應(yīng)復(fù)雜多樣的氣候條件和風(fēng)力發(fā)電機(jī)苛刻的工作條件，滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間潤(rùn)滑甚至部分潤(rùn)滑部位終生免維護(hù)的要求，必須選用合成潤(rùn)滑劑。 合成潤(rùn)滑油脂于普通的礦物油脂相比具有綜合的性能優(yōu)勢(shì)。如粘溫特性好，受溫度變化的影響小，從而在低溫下易于啟動(dòng)；在高溫下不流失，能為摩擦部位提供足夠的潤(rùn)滑；熱氧化穩(wěn)定性好、蒸發(fā)損失小，在苛刻的工況條件和氣候條件下能長(zhǎng)時(shí)間的使用。尤其值得一提的是合成潤(rùn)滑油的生物降解率高，在強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)的今天更應(yīng)大力推廣使用對(duì)土壤、水源無污染的合成潤(rùn)滑油。 2.1 齒輪箱潤(rùn)滑劑 國(guó)外推薦使用Mobil XMP320等產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)化用油可選擇“長(zhǎng)城牌”SH5320合成烴重負(fù)荷工業(yè)齒輪油或“長(zhǎng)城牌”4406合成重負(fù)荷工業(yè)齒輪油。SH5320采用合成烴類基礎(chǔ)油，加入進(jìn)口專用復(fù)合添加劑調(diào)配而成。具有良好的熱氧化穩(wěn)定性、良好的水解安定性、良好的抗乳化性、粘溫性能和低溫性能優(yōu)良，具有較低的摩擦系數(shù)和長(zhǎng)的使用壽命，可以滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱長(zhǎng)時(shí)間潤(rùn)滑的需要。 2.2 發(fā)電機(jī)軸承潤(rùn)滑劑 國(guó)外推薦石油FAG Arcanol L135v等產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)化用油可選擇“長(zhǎng)城牌”2?；?＃7019-1極壓復(fù)合鋰基潤(rùn)滑脂。7019-1以復(fù)合皂稠化精制礦油，并加有極壓、抗氧、防銹等多種添加劑精制而成。具有良好的抗磨極壓性能、抗氧化性能、防銹性能，具有更高的使用溫度和更長(zhǎng)的使用壽命，是普通鋰基脂使用壽命的4倍以上，具有年個(gè)的抗微動(dòng)磨損性能。 2.3 偏航系統(tǒng)和齒輪潤(rùn)滑劑 國(guó)外規(guī)矩使用Molikote Longterm TTF52等產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)化用油可選擇“長(zhǎng)城牌”7011號(hào)低溫極壓潤(rùn)滑脂。7011以皂基稠化劑稠化合成油，并加有膠體二硫化鉬及抗氧添加劑精制而成。具有良好的機(jī)械安定性、熱安定新性、低溫性能以及低的軸承流失傾向，同時(shí)兼有優(yōu)異的極壓性能。 偏航烯烴的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的減速器可以使用前面介紹的SH5000系列合成烴重負(fù)荷工業(yè)齒輪油進(jìn)行潤(rùn)滑。 2.4 液壓剎車系統(tǒng)潤(rùn)滑劑 國(guó)外推薦使用Shell Tellus T32等，國(guó)產(chǎn)化可選擇“長(zhǎng)城牌”4637高粘度指數(shù)液壓油，該產(chǎn)品采用精制礦物油和合成油調(diào)配的基礎(chǔ)油，加入抗氧、防銹、抗腐蝕、抗泡沫大那嘎多種添加劑精制而成。 2.5 主軸承潤(rùn)滑劑 風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸采用人工加脂潤(rùn)滑，也可以采用集中供脂系統(tǒng)自動(dòng)定時(shí)定量供脂。 我國(guó)風(fēng)力發(fā)電以600kW和750kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為主，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，推薦了用于600kW和750kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的國(guó)產(chǎn)潤(rùn)滑劑,供生產(chǎn)和使用單位參考。