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风机主齿轮箱设计带来润滑挑战

2015-09-17 00:00:00

　　"齿轮箱不是最频发故障的部件，然而一旦发生故障却是导致停机时间最长的部件。齿轮箱机械类型的故障占到了总故障数目的一半左右，其中与润滑相关的机械故障比例相当高。"壳牌工业润滑油专家在近日召开的2015中国风电建设形势分析及后市场开发（北京）论坛上如是说。

风机主齿轮箱设计带来润滑挑战

　　齿轮与轴承的磨损及点蚀，白斑腐蚀及裂纹造成的轴承早期损坏，轴承及齿轮金属材料（铜、锌）的腐蚀或锈蚀，这些都严重影响齿轮箱与轴承的使用寿命。"齿轮箱故障可能会产生部件更换，吊车租赁以及发电损失等费用总计可能高达150万美元以上，因此需要对关键部件采用主动性维护，通过主动性维护来减少非计划停机时间降低维护成本。"专家结合风机齿轮箱维护情况提出建议。

　　近几年越来越多的数据表明，齿轮箱润滑油选择不当是导致故障的一个主要原因，风机主齿轮箱的设计和技术发展趋势也带来更多的润滑挑战：主齿轮箱紧凑结构设计增加了对润滑油空气释放性的要求；越来越多的风机主齿轮箱采用更精细的过滤器以满足轴承润滑要求和苛刻的清洁目标，对润滑油过滤特性以及配方选择提出了挑战；同时齿轮的表面质量和生产工艺对长换油周期也非常关键。从制造商处了解到，大多数风电企业的很多齿轮箱的问题都是油品选择不当造成的，如：润滑油不能充分润滑齿轮箱，或油品老化失效，引起沉积物，从而堵塞过滤器，最终导致计划外停机。据行业数据显示，1/3的风机故障是由润滑引起的，风电机组润滑管理作为风电运维中最重要的部分，也已成为业界关注的重点。

　　实际上，主齿轮箱是风机结构中最关键的部件，一旦发生故障，不仅影响发电效率，而且修复成本高昂。专家将主齿轮箱喻为风机系统正常运转"心脏"--齿轮箱的故障不会导致死亡，但需要花费高昂的费用用于紧急和重构外科手术，所以要关注到它的每一个细节。而润滑油就是"心脏"中流动的"血液"，优质润滑油对于保障主齿轮箱的可靠性至关重要。此外，保障风机的可靠运行，除依靠高品质润滑油，还需要更加创新的运维技术手段。

　　有些专家认为，不正确的换油操作也是导致齿轮箱故障的常见因素之一。以前的行业工作者选择换油方式更多的是考虑换油效率，以一天换油的台数来考察，他们忽略了正确的换油步骤、流程，或对齿轮箱换油冲洗不彻底，都可能会导致计划外停工和昂贵的修理。

　　事实上，风电场业主希望降低换油频率，减少换油成本，尽可能确保风机高效运转。通过提供高品质的润滑油以及更科学的风机润滑管理，壳牌帮助风电场业主实现了这一目标。以河北建投海兴风电场为例，风机主齿轮箱用油按照行业内部推荐，建议使用3年更换。但是风电场业主希望延长换油周期，降低运维成本。根据客户要求，壳牌对客户提供定期油样检测，关注油品的状况。对于出现的问题及时提供反馈和建议，同时在必要时壳牌会直接前往现场帮助客户解决润滑方案的问题。通过跟踪油样检测和现场服务，以及定期的维护指导。5年来，该风电场的风机齿轮箱均运转正常，油品状况良好，壳牌高品质的润滑油有效地延长了油品的使用周期，帮助客户节省了高达40%的润滑成本。

风机主齿轮箱设计带来润滑挑战