風力發電機變槳軸承潤滑油脂的選用
www.sinolub.com 2013-03-04 中國潤滑油信息網
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為保證變槳軸承安全可靠運轉，在變槳軸承工作時盡量減少摩擦和磨損，避免變槳軸承內部溝道與鋼球表面失效，必須對軸承進行潤滑。軸承的潤滑還有散熱、防塵、防銹、密封、緩沖等作用。
軸承的潤滑方式可分為脂潤滑和油潤滑兩種。為了延長變槳軸承的使用壽命，必須根據軸承的使用條件，采用適宜的潤滑方式。潤滑脂具有粘附性好、不流失、不滴落、抗壓性好、密封防塵性好、抗腐蝕性好等特點。在低速、中速、中溫、高載荷運轉的軸承中使用很普遍。由于變槳軸承的工況是高載荷、低轉速，故變槳軸承都采用脂潤滑的方式。潤滑脂是由基礎油、增稠劑及添加劑組成的介于固體和半流體之間的潤滑劑。在潤滑脂中基礎油的含量占到80%至95%，只有當滑脂受到壓力時基礎油從滑脂中流出才能起到潤滑的效果，當壓力消失，基礎油會被滑脂重新吸收，潤滑脂的潤滑性能是由基礎油的性能決定的。滑脂的稠度(從軟到硬)是由滑脂內增稠劑數量所決定的，液體滑脂可僅含2%的增稠劑，而最稠的滑脂可含約20%的增稠劑。添加劑的含量和種類的不同能形成各種不同特性潤滑脂，軸承常用的潤滑脂有鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鈣鈉基潤滑脂、鋰基潤滑脂、鋁基潤滑脂和二硫化鉬潤滑脂等。
根據變槳軸承的實際工況，變槳軸承潤滑脂的選取主要考慮到油脂的添加劑種類、油脂的粘度、油脂的滴點、;E13N的泵送性能和油脂的針入度等性能。
潤滑脂粘度主要指的是基礎油的粘度，基礎油粘度是選取潤滑脂的一個重要的指標。我們可用DmN值來近似確定應選取的潤滑油脂的粘度值，公式為：
式中D外是變槳軸承外徑，D內是變槳軸承內徑，N為變槳軸承變槳時的轉速。由于潤滑脂的粘度與使用溫度有著很密切的關系，即使同種潤滑脂在不同的使用溫度下其表現出的粘度差異是很大的，溫度每下降50C，油脂表現的粘度即會翻倍，因此在選擇潤滑脂時，要綜合考慮變槳軸承的外界環境溫度和軸承的載荷(軸承所受載荷越大，變槳時軸承的發熱量也越大)，根據軸承工作時的溫度范圍和計算出的DmN值，選取最合適的潤滑脂產品。
在典型的潤滑脂中，添加劑的含量為0至15%，不同的添加劑用于增強潤滑脂不同的性能，如耐極端壓力、抗磨損、防生銹、抗腐蝕、抗氧化、減少摩擦等性能。隨著我國風電事業的快速發展，適用于各種復雜環境的風力發電機型相繼出現，如海上機型，3MW、5MW機型，低溫型，高原型等。變槳軸承在不同的環境下工作，在選擇潤滑脂時也要考慮不同的添加劑。如鈣基脂因不易溶于水，海上風機的變槳軸承潤滑脂應首選鈣基脂，而鈉基脂易溶于水則應在干燥和水分少的環境條件下使用，對于3MW和5MW等大功率機型，因其變槳軸承所受載荷大，在選用潤滑脂時，應采用耐極端壓力的。
油脂的滴點也是選取潤滑油脂的一個重要的性能指標。油脂的滴點是基礎油從增稠劑中釋放出來且無法被增稠劑再吸收時的溫度。油脂的滴點與最高工作溫度有關系，但兩者并非相同。在選取變槳軸承潤滑脂時，要參考變槳軸承一年內的最高的工作溫度，然后選取相府滴點的潤滑脂。
此外，油脂的針入度，和油脂的泵送性也是選取變槳軸承潤滑脂時應考慮的性能指標。軸承的負荷越大，選用針入度越小的潤滑脂類型，以保證在接觸面間有效地形成潤滑油膜。而影響油脂泵送性的因素較為復雜，既包括油脂本身的粘度、滑脂中增稠劑的百分比等因素，也包括滑脂的工作環境因素，如滑脂的功能工作溫度、輸送滑脂的管道長度和分配同類型等。
變槳軸承潤滑脂的選取是一個綜合性的分析判斷過程，必須從變槳軸承的機械結構、變槳軸承所受載荷以及變槳軸承的具體工作環境等因素進行綜合考慮。
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