根據(jù)風(fēng)能發(fā)展較早國(guó)家和地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，一般在3-5年的運(yùn)行后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)機(jī)械部分開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)故障多發(fā)期，關(guān)鍵部件如齒輪箱等開(kāi)始集中出現(xiàn)不同程度的問(wèn)題。本文就風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵部件，同時(shí)也是故障率較高的部件——齒輪箱，其中的潤(rùn)滑油的各種污染及其危害做了詳細(xì)的介紹和說(shuō)明，并提出了簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效的控制解決方案，可以作為發(fā)電企業(yè)和 設(shè)備廠家提高發(fā)電設(shè)備利用率和降低停機(jī)、維護(hù)維修成本的參考。
 
一、關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱潤(rùn)滑
 
增速齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要傳動(dòng)部件，用于增加葉輪轉(zhuǎn)速。目前主要的風(fēng)力發(fā)電增速齒輪箱的制造商為Winergy，Hansen，Moventas等，我們國(guó)家的制造商為南京高速齒輪箱廠，重慶齒輪箱廠，大連重工減速機(jī)廠等。
 
由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)多安裝在偏遠(yuǎn)、空曠、多風(fēng)地區(qū)，如我國(guó)的新疆、內(nèi)蒙古及沿海等地區(qū)，增速齒輪箱的工作環(huán)境屬于高低溫變化、高濕氣，并且風(fēng)機(jī)處于相對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū)，維修或更換的成本巨大，因此設(shè)計(jì)要求齒輪箱必須有*的運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性。
 
顆粒物，水分和氧化產(chǎn)物等污染物，對(duì)油以及設(shè)備本身，都有較大的危害，會(huì)大大增加齒輪和軸承疲勞、磨損失效的風(fēng)險(xiǎn)。一旦齒輪箱需要維修或更換部件，其檢修和配件的費(fèi)用不菲，再加上動(dòng)用大型設(shè)備，以及不可估計(jì)的停機(jī)時(shí)間造成的發(fā)電量損失，對(duì)于主機(jī)廠和業(yè)主雙方，成本都會(huì)相當(dāng)驚人。
 
二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的齒輪潤(rùn)滑油的主要污染：
 
如上圖所示，包括顆粒物，水，和氧化污染物。
 
AGMA(美國(guó)齒輪箱制造商協(xié)會(huì))和ISO/IEC(標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)/電工協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)對(duì)風(fēng)電齒輪箱潤(rùn)滑油也有同樣的要求，見(jiàn)下圖。
 
一般的，在風(fēng)機(jī)齒輪箱的在線潤(rùn)滑系統(tǒng)上，附帶了一套在線過(guò)濾器，這種過(guò)濾器一般過(guò)濾精度大多為10-50 µm。
 
事實(shí)上，在線過(guò)濾器雖然很好的保護(hù)了潤(rùn)滑系統(tǒng)，并起到了清潔油系統(tǒng)的作用，但根據(jù)多年來(lái)風(fēng)場(chǎng)業(yè)主的經(jīng)驗(yàn)和取樣檢測(cè)，其本身并不能*風(fēng)機(jī)齒輪箱對(duì)潤(rùn)滑油清潔度的要求以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。大量的微小顆粒物無(wú)法得到有效的清除，這對(duì)要求嚴(yán)苛的風(fēng)機(jī)齒輪箱是一個(gè)潛在的威脅。
 
數(shù)年前，歐洲風(fēng)場(chǎng)用戶對(duì)此得出了這樣的結(jié)論：“通過(guò)近十年來(lái)對(duì)1000多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪的觀察發(fā)現(xiàn)，這些齒輪箱問(wèn)題的原因有一部分是齒面的點(diǎn)蝕以及齒輪軸承的磨損。我見(jiàn)過(guò)齒輪箱滾子軸承已打毛的表面。很不幸的是滾子已經(jīng)成那樣了，齒輪箱仍然沒(méi)有停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)然，人們都承認(rèn)清潔的油對(duì)于軸承的壽命是至關(guān)重要的，然而問(wèn)題是多數(shù)風(fēng)電機(jī)組制造商，在銷(xiāo)售他們的風(fēng)電機(jī)組時(shí)，沒(méi)有配備質(zhì)量良好的清潔齒輪箱油的濾清器。”[2]
 
而今年來(lái)，在中國(guó)的運(yùn)行的風(fēng)機(jī)上，也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的問(wèn)題。以下是一個(gè)來(lái)自甘肅某風(fēng)場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱的油樣報(bào)告，運(yùn)行了2年左右的時(shí)間，油系統(tǒng)的污染比較嚴(yán)重，檢測(cè)方也給出了需要換油的建議。而事實(shí)上，如果污染控制得當(dāng)，一般可以在3年或更長(zhǎng)時(shí)間后換油。
 
如果不換油，實(shí)際上會(huì)對(duì)齒輪箱造成損傷。根據(jù)第三方咨詢機(jī)構(gòu)(Noria公司)的實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)，污染度降低，對(duì)齒輪箱的壽命影響可達(dá)3-5 倍，具體可見(jiàn)下表(設(shè)備壽命延長(zhǎng)因子)：

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