風電降本增效之風機潤滑油在線監測的重要性

 

關鍵詞：風機；潤滑油；齒輪箱；風電；設備；運維；在線潤滑油監測系統

 

前言

 

風場環境惡劣，風電機組處于高空，運維十分困難，在風機的實際運行中，與潤滑相關的機械故障比例相當高，據統計，因齒輪箱和軸承損害造成風電機組停機的原因約占其全部故障的40% ～ 60% ，約有1 /3的風機故障是由潤滑不良引起的，巨大的運維費用降低風電經濟效益。

 

因此，加強對高性能潤滑油脂的研究和分析，正確地選用、加注、維護、監測和管理風電油品，重視對設備潤滑系統的維護和保養工作，對于風機尤其是大功率風機的可靠穩定長周期運轉具有重要降本增效意義。

 

01　現有齒輪箱潤滑油液監測技術

 

齒輪箱潤滑油液監測系統就是運用不同的油液在線傳感器，采用合理的布局及安裝方式將其串聯在一起，并實現多種數據的集成、顯示、分析及報警設置，實現油液在線監測，數據遠程報警、數據分析、故障診斷等。

 

 

在線油液監測系統集理化、污染度等多參數傳感器監測于一體，通過內部系統集成，監測油液旁路取樣流經測試單元后回流到油箱。多個測試單元獨立形成子系統，完成本測試單元的信號采集、通過內部系統集成、數據標定、可靠性測試等實現現場數據采集的穩定性。

 

02　風機齒輪箱主要的潤滑部位

 

根據風機型號不同，風系結構也略有不同。傳統的雙回饋風機有幾個主要的潤滑部位，包括主變速箱（齒輪箱），變槳和偏航變速箱（減速箱），制動液壓控制和變槳控制，變槳、偏航和主軸承，以及發電機軸承等，使用的潤滑油脂產品包括齒輪油、液壓油、潤滑脂等，其中齒輪油主要用在主變速箱（齒輪箱），變槳和偏航變速箱（減速箱），液壓油主要用在制動液壓控制和變槳控制，潤滑脂主要用在變槳、偏航和主軸承以及發電機軸承等。直驅式風機則去掉了齒輪箱，結構和潤滑部位相對簡單。在風機的這些潤滑部位當中，最關鍵的是主變速箱（齒輪箱）。

 

 

03　現有風機潤滑油解決方案及技術

 

滑系統已經被逐漸開發應用到風電機組的日常維護中，包括監測、數據記錄、采樣、分析、油品過濾、更換、回收等環節，實現遠程無線智能自動控制。

 

04　現有風機潤滑油存在的問題

 

(1)油壓不足、油壓過大、油溫過低或過高和供油不良；

 

(2)潤滑油長期使用降解變質；

 

(3) 潤滑油箱密封墊片逐漸老化，導致換熱器水相進入油箱，造成潤滑油進水乳化；主軸兩端僅采用羊毛氈油封，在長期運行中，密封性能差，更換油封比較困難，引起潤滑大量泄漏，并且污染環境，操作條件極差；

 

(4) 風機的潤滑油由于摩擦過熱造成潤滑油抗氧劑損失，形成酸化物，潤滑油油質發生一定程度的氧化變質。

 

聯軸器與軸承裝配

 

機械式聯軸器按《聯軸器分類》分為剛性和撓性兩類，其中剛性聯軸器包括凸緣、夾殼兩種，撓性聯軸器包括滑塊、齒式、滾子鏈、十字軸萬向、輪胎式、梅花形、彈性柱銷、膜片、彈性套柱銷、蛇形彈簧、V帶輪鋼砂式安全聯軸器等常用類型。

 

聯軸器裝配

 

聯軸器裝配時，兩軸心徑向位移、兩軸線傾斜和端面間隙的測量方法應符合下列要求：

 

（1）將兩個半聯軸器暫時互相連接，應在圓周上畫出對準線或裝設專用工具，其測量工具可采用塞尺直接測量、塞尺和專用工具測量或百分表和專用工具測量。

 

（2）將兩個半聯軸器一起轉動，應每轉90°測量一次，并記錄5個位置的徑向位移測量值和位于同一直徑兩端測點的軸向測量值。

 

（3）兩軸心徑向位移、兩軸線傾斜計算值應符合《機械設備安裝工程施工及驗收通用規范》的規定。

 

（4）測量聯軸器端面間隙時，應將兩軸的軸向相對施加適當的推力，消除軸向竄動的間隙后，再測量其端面間隙值。