風電行業(yè)高強螺栓的潤滑問題分析

　　由于形成的是10 μm–30 μm 的薄層，而且應用的領域不同，傳統(tǒng)的干膜潤滑劑注重的是潤滑效果，耐腐蝕性能不佳。目前已經(jīng)有研究人員開發(fā)出新型的干膜潤滑劑，在保證潤滑效果的同時，添加顆粒極細的高效防腐防銹劑，使其防腐防銹性能也有很大的提高，以應對風電場惡劣的自然環(huán)境，對螺栓達克羅等涂層起到了有益的補充。此外，干膜潤滑劑是固化涂層，有優(yōu)異的耐低溫性能，我國北方風電場冬季氣候異常寒冷，有些潤滑膏類粘度變化較大，但干膜型潤滑劑不存在此類問題。
　　對于高強螺栓等長效、重載、極壓表面，以及潮濕等惡劣環(huán)境下的潤滑和防卡咬，建議采用固體潤滑的形式或者固體與流體潤滑相結合的形式，即使用干膜潤滑劑或者抗咬合油膏類潤滑劑。
　　4 高強螺栓潤滑劑的性能指標
　　對于風電高強螺栓使用的潤滑劑，除了一些傳統(tǒng)的潤滑性能指標外，還要綜合考慮風電行業(yè)的特殊技術要求，對一些重點的指標進行控制，主要包括扭矩系數(shù)K 與摩擦系數(shù)μ、防腐蝕性能、耐高低溫能力等。對于刷涂型產(chǎn)品，還要考慮到其具有適宜的刷涂粘度。
　　4.1 扭矩系數(shù)K與摩擦系數(shù)μ
　　如前文所述，高強螺栓使用潤滑劑的主要目的就是保證相同預緊扭矩下，得到均勻適中的預緊力，即保證扭矩系數(shù)K 的適中穩(wěn)定性。因此扭矩系數(shù)K 是最應該關注的技術指標。目前，國家標準GB/T 1231—2006“鋼結構用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術條件”中規(guī)定螺栓扭矩系數(shù)K=0.11–0.15，標準偏差≤ 0.01。但是對每一批螺栓連接副，由于生產(chǎn)控制工藝的不同，并且現(xiàn)場施擰和涂抹潤滑劑的種類、方式不同，都會導致螺栓的扭矩系數(shù)不一致。因此對于不同廠家生產(chǎn)的螺栓，刷涂不同種類的潤滑劑，或者由于刷涂部位和材質的不同，都應該檢測扭矩系數(shù)K，對于要求嚴格的關鍵部位，甚至需要每一批次都進行復檢。
　　扭矩系數(shù)的測試，國內外都有嚴格的標準，需要提醒的一點是，不僅要關注螺栓使用潤滑劑后，首次施擰時的扭矩系數(shù)，也要關注上緊拆卸幾次后的扭矩系數(shù)變化請況，以保證重復上緊或檢修加固時的穩(wěn)定性。
　　扭矩系數(shù)K 在換算扭矩與預緊力方面比較容易操作，但對整個螺栓上緊過程而言，則略顯簡單。為了更深入的了解螺栓預緊扭矩的分布情況，更系統(tǒng)的研究涂層和潤滑劑對螺栓預緊力的影響，國外在高強螺栓檢測和上緊中，引進了摩擦系數(shù)μ的控制。

式中：
T—預緊扭矩
F—預緊力
P—螺距
D0—支承面外徑
d2—螺紋中徑
dh—螺栓通過的墊圈或支承零件的孔徑
μb—螺母或螺栓頭部底下的支承面摩擦系數(shù)
μth—螺紋摩擦系數(shù)
其中總摩擦系數(shù)μtot = μb + μth
　　4.2 耐腐蝕耐高低溫及其他性能
由于我國風電場多在戈壁或近海地區(qū)，氣候環(huán)境惡劣，四季溫差大。對風電設備的耐腐蝕耐鹽霧以及耐高低溫性能要求比較高，螺栓用潤滑劑也不例外。為了保障風電機組螺栓在惡劣的環(huán)境中不發(fā)生腐蝕和銹蝕現(xiàn)象，易于維修，需要潤滑劑在這方面提供有力的保護。同時潤滑劑還要具有適合的粘度，適應四季溫度變化，在-30℃及以上溫度可以正常施工。
　　以上是針對潤滑劑總體而言的性能要求，對于干膜型的潤滑劑，還要考慮成膜時間、對基材的附著力等因素。
　　5 高強螺栓潤滑劑的主要應用部位