風(fēng)電作為可再生能源中的佼佼者，以其清潔、安全、永續(xù)等特點,，在各國能源戰(zhàn)略中的地位不斷地提高。風(fēng)電同時也作為中國新能源發(fā)展戰(zhàn)略,，迅猛發(fā)展,，累計裝機容量躍居世界第一，但行業(yè)規(guī)模發(fā)展時間較短,，各項標準相對不夠完善,，而且風(fēng)電場存在地理位置偏僻,、機組分散,、運行環(huán)境惡劣等不利因素，使風(fēng)電機組維修存在很多困難,。所以如何保護風(fēng)機零部件長壽命,、高效率運轉(zhuǎn)顯得尤為重要。

奧吉娜SHG系列全合成風(fēng)電齒輪油

應(yīng)用范圍: 奧吉娜SHG 系列風(fēng)電齒輪油是聚 a-烯烴(PAO)基全合成齒輪油,，適用于重負荷,、極重負荷兼具沖擊負荷的風(fēng)力發(fā)電機組增速齒輪箱系統(tǒng)潤滑，也適用于風(fēng)力發(fā)電機組 輔助齒輪箱,，如偏航減速齒輪箱,、變槳減速齒輪箱等傳動系統(tǒng)的潤滑。

技術(shù)規(guī)格:滿足 DIN51517-3,、IEC 61400-4 規(guī)格要求,。執(zhí)行標準:GB/T 33540.3

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據(jù)統(tǒng)計，引起風(fēng)電機組非計劃停機因素中,，主齒輪箱故障約占35%,，是風(fēng)電機組可靠運行的最主要影響因素。而齒輪箱故障多半是由于齒輪產(chǎn)生微點蝕引起的,。本文力圖通過對微點蝕的產(chǎn)生原因進行分析,，結(jié)合奧吉娜SHG 320全合成型風(fēng)電專用齒輪油優(yōu)異的抗微點蝕性能，提出對應(yīng)的控制和預(yù)防措施以期為避免或減輕微點蝕提供方案,。

圖1 風(fēng)電機組非計劃性停機的因素

微點蝕,，又稱“灰斑”，普遍存在于齒輪副表面，是一種表面疲勞并伴有材料脫落的磨損形式,。顯微鏡下觀察,，會看到密密麻麻成片的小坑或微小裂紋。盡管微點蝕不是一個新現(xiàn)象,，由于微點蝕導(dǎo)致設(shè)備失效是一個較漫長的過程,，所以人們對微點蝕的危害性認識不足。因風(fēng)電機組運行環(huán)境惡劣,，常年經(jīng)受變風(fēng)向,、變負荷作用，頻繁出現(xiàn)微點蝕從而導(dǎo)致風(fēng)機齒輪箱失效,，所以在風(fēng)電機組運行維護的過程中,，風(fēng)機齒輪的微點蝕問題日益突出。風(fēng)電機組中微點蝕主要發(fā)生在低速重載齒輪面上,，在齒面嚙合過程中,，在較高的接觸應(yīng)力和相對摩擦作用下，導(dǎo)致齒面局部溫度升高,，潤滑油膜破裂,，齒面間的潤滑方式呈邊界潤滑狀態(tài)，使得兩齒面的波峰發(fā)生直接接觸,，進而導(dǎo)致微點蝕,。齒面表面一旦產(chǎn)生微點蝕，將降低風(fēng)電機組齒輪組齒牙的精確度,，增加動態(tài)負荷,，進而造成噪音增加、振動加強,，并增加齒輪疲勞失效的機會,，嚴重時可導(dǎo)致點蝕、剝落甚至斷齒（見圖2）,。

另外,，還有研究表明風(fēng)電齒輪由于微點蝕產(chǎn)生的硬質(zhì)碎片顆粒進入到潤滑系統(tǒng)中，會造成風(fēng)電齒輪軸承的失效,，平均降低軸承使用壽命20%以上,，所以說微點蝕的產(chǎn)生對于風(fēng)電齒輪箱的長期、高效運轉(zhuǎn)產(chǎn)生極大危害,。

圖2 由微點蝕引起的失效齒輪表面

對于微點蝕的控制及預(yù)防主要有兩方面的措施,，一方面是從材料冶金及齒輪加工工藝著手，利用淬透,、滲碳,、研磨、感應(yīng)淬火和滲氮等熱處理工藝，同時提高齒輪的彎曲及接觸強度,，降低齒輪加工表面的粗糙度,，從而控制微點蝕發(fā)生的傾向。另一方面是從潤滑角度出發(fā),，改進風(fēng)電潤滑油配方,，利用PAO全合成型齒輪油，也是目前較為推崇的控制和預(yù)防微點蝕的方案,，因為材料冶金和加工技術(shù)通過多年發(fā)展,，已經(jīng)較為成熟，控制微點蝕方面沒有更大的空間,。并且對于風(fēng)電齒輪箱潤滑油的抗微點蝕性能的評價,，目前利用標準化的FVA54模擬試驗方法有效的判定潤滑油的抗微點蝕能力，在風(fēng)電齒輪油配方設(shè)計過程中,，根據(jù)FVA54的評價等級來開發(fā)具有優(yōu)異抗微點蝕能力的產(chǎn)品,。

改善風(fēng)電齒輪的抗微點蝕能力，主要從潤滑油的粘度和添加劑的極壓性兩個方面入手,。而潤滑油粘度是首要考慮影響因素,，當環(huán)境溫度較高時，要保證粘度不會太小,，從而確保足夠的油膜厚度,；并且粘度過小容易是潤滑油進入到裂紋中，在齒輪高負荷運轉(zhuǎn)過程中,，會在裂紋內(nèi)受到擠脹，從而加快裂紋的擴展,；當環(huán)境溫度較低時,，要保證粘度不會太大，因為在啟動時過大粘度的潤滑油不能及時泵送到齒輪箱各潤滑點,，從而形成干摩擦,，導(dǎo)致齒輪失效，所以必須選擇高粘度指數(shù)的PAO全合成型潤滑油,，也就是說要保證潤滑油粘度隨溫度變化的程度小,，而且通過FVA 54抗微點蝕試驗結(jié)果表明合成型齒輪油顯著優(yōu)于礦物型齒輪油。另外,，經(jīng)大量試驗研究發(fā)現(xiàn),，在低速重載齒輪運行中，齒面逐步趨近于邊界潤滑狀態(tài),，這時潤滑油的粘度已不起作用,，物理油膜首先被破壞了。為了提高齒輪的抗微點蝕能力，降低摩擦系數(shù),，提高邊界潤滑油膜的強度,，需在風(fēng)電齒輪油中加入特殊配方的油性劑和極壓、抗磨劑,，與齒輪表面形成穩(wěn)定的化學(xué)油膜,，來滿足風(fēng)電齒輪箱長時間經(jīng)受變向、變載荷等惡劣工況條件,。

基于以上理論依據(jù),，奧吉娜研發(fā)團隊經(jīng)過多年研究試驗，研發(fā)出了奧吉娜SHG 320全合成型風(fēng)電專用齒輪油,，不僅滿足風(fēng)電齒輪箱苛刻的運行環(huán)境,，而且已通過Flender齒輪箱FVA54抗微點蝕實驗的最高等級10級，表明奧吉娜SHG 320全合成型風(fēng)電專用齒輪油具有優(yōu)異的抗微點蝕能力,，是風(fēng)電齒輪箱潤滑油的理想選擇,。

通過上述講解，希望風(fēng)機制造者及使用者更加重視風(fēng)電齒輪油對齒輪箱的抗微點蝕保護,，從而減少非計劃停機帶來的人力,、物力損失，延長設(shè)備使用壽命,，使風(fēng)電機組創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值,。