风电机组机械润滑隐患风险分析及改造

风电机组机械润滑隐患风险分析及改造

陈宝辉

明阳智慧能源集团股份公司   广东省 中山市    528437

摘要：因机械润滑不当或油脂选型不当等问题的影响，导致风电机组出现发电机轴承升温报警、主轴轴承升温报警、油脂干涸结块、变桨轴承密封损坏、轴承受损等现象，不利于安全生产作业。润滑系统对于整个风力发电机组机械组件来说，具有重要的作用，不仅可以降低摩擦，提高传动力部件的安全性，在整个生产运行中，也能够确保风电机组的高效运行。

如果在风电运维的过程中产生了共性润滑的误区，就会给风电的设备润滑带来很多安全隐患。因此，要不断地检查各润滑点的润滑状况和油脂的加注，加强润滑系统和液压系统的压力检查。

关键词：风电机组；机械润滑；隐患风险

引言

风电机组机械中的润滑隐患问题主要包括轴承的润滑，如果使用的油脂抗重载和抗剪切安全性能不足，抗微动磨损和抗氧化安定性能较差，就会造成游离碱含量和有机酸含量的变化，容易生成腐蚀性产物，进而破坏油脂的内部结构，导致轴承的油脂变得干涸、结块，甚至结成胶状。

风电机组处于长期运行的状态，如果轴承保持架出现磨损，滚柱就会偏离原本的航线轨道，轴承就会因此损坏。轴承的润滑有利于风电机组的高效运行，但是，如果不加重视润滑隐患问题，必然会造成严重的后果。

一、影响机组部件润滑问题的因素

（一）变桨轴承故障因素

变桨轴承故障因素的产生，主要是由于润滑油脂在微动状态下，对轴承的影响导致，如果摆动的振幅情况比较大，会造成轴承圈受到两种载荷的作用，压力峰的压力会比往常增大，并且在一段时间的工作后就会出现轴承损害。【1】如果出现滚道的磨损，那么轴承内部就会出现高温的现象，高温又会造成轴承的变形，受到挤压的情况下产生分子熔接，那么轴承的滚道会留下痕迹。随着磨损的增加，轴承圈金属会被氧化，甚至润滑剂的生成氧化物会发生侵蚀情况，严重程度不仅会造成轴承的变形，还容易发生轴承卡死现象。

（二）主轴轴承故障因素

主轴轴承产生故障的因素，主要是由于使用的油脂问题，如果使用的油脂抗重载和磨损能力比较差，并且其中的胶体安定性能不稳定，就会造成主轴轴承的保持架产生磨损，一旦滚柱和保持架之间的间隙超出了相关标准，容易造成滚珠的航线偏离。如果滚珠无法按照之前的路线进行，这种磨损情况就会加剧，并且球面的滚珠就会发生变道行为，造成边缘受力异常，从而形成主轴轴承磨损问题。

（三）发电机轴承故障因素

发电机轴承产生故障的原因主要是因为发电机的工作特殊性，由于发电机长期处于高温，并且是高算数的状态下，所以，一旦使用的油脂胶体安定性能不稳定，抗氧化和抗剪切性能差，在高温的情况下就会容易发生分油情况，降低发动机轴承的使用寿命，并且如果润滑脂耐高温性能比较差，在运行的时候就会发生氧化结块的情况，结块以后，发动机轴承就无法进行润滑，轴承的表面温度会不断增高，磨损的情况也会加剧，最后会发展为停机状态。

（四）开式齿轮故障因素

开式齿轮故障产生的原因主要是因为原油脂的吸附能力比较差，在表面无法形成润滑膜，并且在压力磨损之下，抗腐蚀性的能力无法承载正常的机电运作，人工操作下的原油脂寿命延长行为，也会造成开式齿面的驱动轮磨损，最终产生故障。

（五）偏航轴承故障因素

偏航轴承产生故障的原因主要是由于风速适量的方向产生了变化，为了获取最大的风能，需要将风机叶片迅速平稳地对准风向，以此来将风能吸收进行转化，但是偏航承轴承受了机舱转动时产生的所有负荷量，如果没有进行有效的润滑处理，那么偏航轴承就会发生振动和异响。

（六）润滑脂的质量要求因素

风电机组机械对润滑脂的质量要求较为严格，需要有较好的分油释放性能，保持一定的流动性，并且对于油品的分布性能和吸附性都有所要求，润滑脂还需要保证其良好的抗微动磨损性能，内部构件的密封件兼容，以及具备低温稳定性能和腐蚀保护性能。

二、针对润滑系统的改造分析

（一）变桨轴承及齿圈润滑技术

为了避免风电机组机械的润滑隐患问题，需要针对基础的润滑环境进行改造和优化，借助变浆轴承和齿圈润滑技术，可以快速地转动变桨，确认变桨的轴承有没有异常响动的情况，还要详细地检查润滑系统是否处于正常状态，查看变浆轴承的连接处和集油瓶，可以用螺丝刀疏通进油口和出油口，确保通道的通畅性。【2】还要定期的从注油口添加油脂，确保油口处油量的充足，注油的时候可以快速转动变桨，检查和清理排出的废弃油脂；

最后，还要注重变桨轴承的齿轮清洁，每一处零件都需要做到干净，无异物，并且轴承的指圈上都要均匀地涂抹润滑脂，然后观察变桨轴承的运行状况和充气情况。

（二）偏航轴承和齿圈润滑技术

可以打开偏航轴承进行内部检查，每一处注油嘴都要进行疏通，然后开始注油，注油口需要均匀地注入润滑油脂，还要清理偏航轴承齿圈上的所有杂物，可以借助工具清理残留的废旧油脂，最后在平衡轴承的齿圈上均匀涂上润滑油脂。

检查完毕以后，还要观察偏航轴承的运行状况，如果出现问题，还要针对异响的部位进行详细检查，再进行润滑处理的时候，一定要做到先清理后润滑的工作步骤，避免油垢的叠加造成的失衡问题。

（三）主轴轴承润滑技术

首先，要拿掉主轴轴承座端的排油螺栓，检查里面是不是有油脂溢出，如果没有油脂的话，可以使用铁丝去疏通里面的排油口，确保排油管道的通畅。

然后，及时清理排出的废气油脂，还要检查主轴润滑的系统是否运行正常。如果系统运作不正常，首先要恢复主轴润滑的系统，检查主轴轴承有没有高温和振动的异常情况。【3】取出主轴轴承座的端帽，把里面的废旧油脂清理干净，检查油脂里面有没有铁屑成分，通过这些异物能够检测到轴承的磨损情况，注入新的油脂时，要先拆下轴承连接处的接头，然后通过手动注油泵进行双向注油，确保油脂的均匀分布。

最后，还要观察主轴轴承的温度以及异常情况。

（四）发电机轴承润滑技术

如果发动机润滑系统无法正常的进行工作：

首先要恢复其润滑系统，查看发动机的前后轴承有没有高温、振动等特殊情况。在检查的时候可以取下轴承座的端帽，将里面的废旧油脂清理干净，检查内部的轴承磨损情况；然后盖上端帽，发动机前后轴承在添加油脂的时候可以使用自动润滑泵，加油枪和油管的接头精准连接，才能确保加注油脂时的转速均匀；最后，要观察发动机轴承的运行情况。

总结

综上所述，我们可以得知影响机组润滑问题的因素，有变桨轴承故障因素、主轴轴承故障因素、发电机轴承故障因素、开式齿轮故障因素、偏航轴承故障因素以及润滑脂的质量要求因素。

针对这些问题，需要对润滑系统进行改造和分析，通过变桨轴承和齿圈润滑技术、偏航轴承和齿圈润滑技术、主轴轴承润滑技术以及发电机轴承润滑技术的研究，去有效地避免润滑隐患产生的轴承损坏问题，以此来提高机械部件的使用寿命，降低风场投入的材料成本，提高风场的生产效率。

参考文献：

[1], 2019年度中国机械工业科学技术奖授奖项目目录　2019年度中国机械工业科学技术奖科技进步类二等奖(113项). 田付新 主编,中国机械工业年鉴,机械工业出版社,2020,453-457,年鉴.

[2], 2019年度中国机械工业科学技术奖授奖项目目录　2019年度中国机械工业科学技术奖科技进步类三等奖(186项). 田付新 主编,中国机械工业年鉴,机械工业出版社,2020,457-464,年鉴.

[3]陈爱平. 如何对化工机械设备进行润滑管理及保养[J]. 冶金管理,2021(13):37-38.