風力渦輪潤滑油的發展現狀

　　齒輪箱是風力發電機的主要潤滑部位，用油量占風力發電機用油量的3/4左右。齒輪箱可以將很低的風輪轉速（600kW的風力發電機通常為27r/min）變為很高的發電機轉速（通常1500r/min），多采用油池飛濺式潤滑或壓力強制循環潤滑。考慮到風力發電機多安裝在我國的新疆、內蒙古、甘肅及沿海等地區，潤滑油受氣候溫差、濕度等影響較大，并且處于相對偏遠的地區，維修不便，因此設計要求齒輪箱使用壽命長、承受負荷大等，所用的齒輪油除了具有良好的極壓抗磨性能、冷卻性能和清洗性能外，還應具有良好的熱氧化穩定性、水解安定性、抗乳化性能、粘溫性能、低溫性能以及長的使用壽命，同時還應具有較低的摩擦系數以降低齒輪傳動中的功率損耗。

　　美國將加快開發長壽命風力渦輪機齒輪箱潤滑油，美國能源部2009年7月底宣布，資助道康寧公司74.5萬美元，開發長壽命的風力渦輪機齒輪箱潤滑油，以提高風力渦輪機組的效率和耐用性。道康寧公司表示，為了節省與齒輪箱和其他組件相關的維護成本，將致力開發使其更耐用、更可靠的潤滑油。大多數風力渦輪齒輪箱潤滑油為合成或礦物基潤滑油。

　　據Frontier Pro服務公司2008年對美國投用75處風力發電場所作的調查，齒輪箱失效占風力渦輪停運、維護和發電損失的最大份額，據調查，這些失效使風力渦輪本身成本的增加達15%~20%。美國能源部的資助是幫助在美國新建28個風能發電項目的一部分舉措，資助高達1380萬美元，包括美國復蘇法基金1280萬美元。

　　2. 發電機軸承的潤滑

　　軸承是發電機的主要潤滑點，長期運轉溫度可達80℃以上，夏天在曠野地帶受太陽直射，溫度會更高。因此，要求發電機軸承潤滑脂能夠在高溫下保持良好的潤滑而不流失，而且發電機功率較大，要求潤滑脂具有良好的抗磨極壓性能、抗氧化性能和防銹性能。國外主要推薦使用2＃～3＃稠度的負荷極壓鋰基潤滑脂，要求粘附性好，使用溫度范圍為-30～150℃。多采用定期人工加注潤滑脂的方式來保證發電機的正常運轉。

　　3. 偏航系統軸承和齒輪的潤滑

　　偏航系統可以使風輪掃掠面積總是垂直于主風向，雖然速度不高，但偏轉軸承和齒輪承受的負荷較大，而且偏轉齒輪一般為開始結構，由于不像發電機軸承運轉速度快，自身產生熱量相對少，因而受氣候環境影響大。

　　我國風力發電機的分布情況，對偏轉軸承潤滑脂的極壓抗磨性能、低溫性能、熱安定性及膠體安定性要求較高；偏轉齒輪潤滑脂則還需要有好的粘附性能和防腐蝕性能。國外一般推薦使用含固體添加劑的1＃稠度的低溫潤滑脂，要求在-40℃以下仍能有效潤滑。

　　系統的偏轉驅動機構需要使用減速器，電動機通過大速比的行星齒輪減速器驅動機頭轉向。一般推薦粘溫性能好、抗腐防銹性能好、極壓抗磨性能和抗氧化性能好的齒輪油。

　　4. 液壓剎車系統的潤滑

　　國內常見600kW和750kW風力發電機的剎車系統分別為葉尖氣動剎車系統和高速軸機械閥剎車系統，采用失效－安全保護模式。風力發電機液壓系統使用的液壓油要求具有良好的粘溫性能、防腐防銹性能及優異的低溫性能，以適應北方寒冷的氣候。

　　國外推薦使用粘度指數高、抗磨性能好、抗腐蝕、抗氧化性能好、空氣釋放性、分水性能以及低溫性能優異的液壓油。國內普通的HM抗磨液壓油低溫性能、粘度指數等指標不能滿足使用要求，應該采用加氫基礎油或者以精制礦油加PAO等合成油為基礎油的低凝抗磨液壓油。