华锐风电技术交流 润滑课件.ppt
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1、壳牌风力发电行业设备润滑技术交流,内容简介1.润滑基础知识2.风电机组润滑保养 齿轮 轴承 液压系统3.润滑油品储存管理,润滑油基本知识,影响润滑效率的因素,粘度如果润滑剂粘度太低,则不能形成满意的油楔。如果粘度太高, 体摩擦可能大到足以限制表面间的相对运动。温度正常情况下温度升高,粘度下降。在正常操作温度下工作良好的轴 承,可能在太热或太冷的情况下不能正常工作。载荷载荷越大,油膜越薄。在过载情况下,两固体表面可能会发生接触滑动速度滑动速度越快,油膜越厚。当设备起动或停机时,运动表面有互相 接触的趋势。,润滑油=基础油+添加剂,基础油和润滑剂性能,基础油的性能受以下因素的影响:原油的原产地不同
2、地区的原油其物质组成不同,这便会影响到基础油的性能。溶剂精炼的深度得到同样的质量,一些原油可能需要深度精制。精炼工艺的类型与只经过溶剂精炼得到的油相比,深度加氢处理后得到的基础油与原油产地关系降低。,基础油质量对润滑油性能至关重要,润滑油基础油,矿物基础油石油经过常压、减压蒸馏,脱蜡、脱沥青,溶剂酸碱精炼等处理而得到的基础油特点:经济,性能可以很好,取决于基础油的炼制、添加剂,以及调配工艺合成基础油石化原料经过化学处理工艺(如高压聚合)得到的基础油特点:成本高,性能很好,什么是添加剂?,随着机械工业的发展,对润滑剂的要求愈益严格。为了满足要求就必须:通过新的炼制方法来提高基础油质量使用添加剂添
3、加剂可被用来:赋予新的实用的性能; 加强基础油的性能; 减缓油品发生我们所不希望变化的速度。,润滑油的重要特性,粘度是润滑油最主要的特性其它重要特性有: 粘度指数 中和值 密度和比重 抗磨性和极压性 倾点 抗乳化性 闪点 空气释放性 燃点 抗泡性 氧化稳定性 腐蚀性,液体粘度度量了其阻碍流动的能力粘度是润滑油最重要的指标它是形成润滑油膜的最主要的因素,同时也决定了润滑剂的负载能力在同样条件下,低粘度液体比高粘度液体更易于流动粘度单位通常用厘斯 cSt, mm2/s来表示。通常用SAE, ISO 级别来描述粘度。,粘度,40时粘度,厘斯 ISO粘度等级 运动粘度 运动粘度 中间值 极限 ISO
4、VG 2 2.2 1.98-2.42 ISO VG 3 3.2 2.88-3.52 ISO VG 5 4.6 4.14-5.06 ISO VG 7 6.8 6.12-7.48 ISO VG 10 10 9.0-11.00 ISO VG 15 15 13.5-16.5 ISO VG 22 22 19.8-24.2 ISO VG 32 32 28.8-35.2 ISO VG 46 46 41.4-50.6 ISO VG 68 68 61.2-74.8 ISO VG 100 100 90.0-110 ISO VG 150 150 135-165 ISO VG 220 220 198-242 ISO
5、VG 320 320 288-352 ISO VG 460 460 414-506 ISO VG 680 680 612-748 ISO VG 1000 1000 900-1100 ISO VG 1500 1500 1350-1650,工业润滑油 ISO粘度等级,粘度指数,粘度指数反映了油的粘度随温度变化的特性液体的粘度会随温度变化而变化润滑油随温度升高而变稀油的粘度指数越高,粘度随温度的变化幅度越小。该指标是运行于较大温度范围内的润滑油的重要指标,倾点,定义: 倾点是在指定条件下冷却油品,使其能够流动的最低温度。许多矿物油中都含有可溶性蜡。当油被冷却时, 这些蜡会析出晶体交连成网状,油则吸附
6、在蜡晶体上,随着蜡晶体越来越多, 油逐渐失去流动性。重要性-倾点表征油品的流动特性及其在低温下保持润滑的能力。润滑剂的实际能使用的最低温度应比其倾点高10 以上。,闪点,定义: 当火焰周期性闪过油面时,能使油气断续点燃最低温度。重要性-闪点可测量出物质与空气形成可燃气的倾向。因此它是物质着火危险性的综合指标。在可燃物的使用规则中常涉及到闪点。在闪点着火的可能性很小, 这不仅是因为必须将油加热到此温度, 而且还必须将明火靠近油蒸汽。,风电机组润滑保养,壳牌润滑油满足现代风力发电机如下关键部件的润滑需要:,齿轮箱偏航驱动系统液压制动系统主轴承,偏航轴承,发电机轴承和叶片轴承,风电机组润滑保养1.齿
7、轮,变桨轴承 AeroShell Grease 14Rhodina BBZ,偏航轴承 Stamina HDS,液压系统 Tellus T 32Tellus TX 32Tellus Artic 32,主齿轮箱 Omala F 320Omala HD 320Omala EPB 320,偏航齿轮箱 Tivela S 320Omala HD 320,风机主要润滑点,风机主轴轴承 Stamina HDS2,主电机轴承 Albida EMSNerita HVAlbida RL2/3,偏航齿圈 Malleus GL,主齿轮箱 Omala F 320Omala HD 320Omala EPB 320,风机主要
8、润滑点-主齿轮箱,对齿轮油要求:对齿面保护充分使用时间长低温流动性好,风机主要润滑点-主齿轮箱,风机主要润滑点-主齿轮箱,许多现场的风力透平的故障或效率降低,都与主齿轮箱轴承损坏相关-这直接与使用了性能不良的润滑油或日常维护不当相关;齿轮箱轴承承受很宽的负荷/速度范围,包括低速中负荷和极高速低负荷等。风电机主齿轮箱轴承必须承受极高负荷;在低风速条件下,高负荷/低速状况增加,这会导致润滑油膜的破坏,而轴承又需要超长的寿命。,风机主要润滑点-主齿轮箱,风机主齿轮箱齿轮油的定期取样分析:在日常的运行过程中,风机主齿轮箱长期承受着冲击载荷,齿轮啮合的齿面压力非常大、齿面油膜温度也很高,这就容易导致齿轮
9、油的氧化和老化。现场环境恶劣,齿轮油易受外界污染:风沙:导致齿轮油抗泡性能下降。海水:导致齿轮油乳化。有很大比例的风机机械故障来自于齿轮疲劳所引起的点蚀等故障所导致的。,分析齿轮损坏的原因,1 是否按设备制造商推荐使用了适合的粘度和类型? 是否负荷在规定范围内? 是否运行条件与使用要求相符合? 是否使用了适当类型和粘度的润滑油?2 润滑是否足够?润滑油是否清洁,无水和其他污染物?供油是否充足? 油面是否过高或过低?是否油内有过多气泡或油液表面过多泡沫?3 设备运行的历史记录?哪些因素改变了?,工业齿润滑剂选择,齿轮类型和转速减速比齿轮材料和表面处理,工作温度负荷特性OEM 推荐,齿轮润滑齿轮类
10、型,直齿正齿轮斜齿轮/人字齿伞齿轮,蜗轮蜗杆双曲线齿轮,极压- EP 添加剂,边界吸附膜边界反应膜硫磷性极压添加剂生成硫化铁,壳牌可耐压 HD,加有特选添加剂的优质高性能 PAO合成齿轮油与矿物齿轮油相比具有更小的摩擦系数能源消耗更低减小工作温度改进了热和氧化稳定性,导致油泥形成的减少和少量的粘度增加更长的工作寿命减少维护成本卓越的耐磨性能在钢-钢应用场合齿轮箱的寿命更长卓越的耐微点蚀性更长的齿轮箱寿命,抗磨损保护 保护齿轮箱,什么能造成磨损?高负载高工作温度润滑剂选择错误,磨损可导致.效率下降部件寿命缩短计划外停机油液污染增加, 用户头疼部件故障增加成本增加停机时间生产率下降,FZG 低转速
11、、高扭矩磨损测试 A/0.5/121,0,5,10,15,20,25,30,35,壳牌可耐压HD,极压矿物油,重量损失,mg,40,壳牌可耐压 HD-更优异的抗磨损性 FZG 低转速、高扭矩磨损测试,ASTM D4998,可耐压 HD 要好 3倍,性能增加,在日常维护及检修时,如果发现:齿面有积碳等深褐色沉积物过滤器阻塞,报警,滤芯表面有粘稠的附着物油品颜色乌黑而且异常粘稠,提高齿轮油氧化稳定性延长齿轮油寿命,那么,油品已经发生了氧化酸性污染物增加粘度油泥漆膜,什么,导致了氧化? 空气高温金属污染物搅拌,0,2,4,6,8,10,12,0,5,10,15,20,25,30,35,40,在121
12、C的天数,粘度增加,%,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,0,5,10,15,20,25,30,35,40,在 121C的天数,TAN 增加,mg KOH/g,可耐压 HD,极压矿物油,极压矿物油,可耐压 HD,壳牌可耐压 HD-更优异的氧化稳定性 ASTM D2893 测试,在 121C,可耐压HD 持续时间是特压矿物油的 4倍,SKF要求,PAO竞争对手 B,可耐压 HD,氧化稳定性 SKF热辊中测试1344 小时、120C 的静态浸没(SKF 自有方法),我们的主要竞争对手在此项测试中失败,此测试测量空气吹过样品后的起泡量,然后过10分钟沉淀时间后,给出以ml/ml表示的泡
13、沫趋势/泡沫稳定性测试两个样品,给出三个“程序”的结果:程序 I: 24C程序 II(第2个样品): 94C程序 III(第2个样品): 24C泡沫越少越好!,起泡原因:齿轮箱磨损氧化润滑剂损失粘度损失,抗泡性 齿轮箱的保护,性能好,0,20,40,60,80,100,120,可耐压,DIN,ISO,AGMA,DB,GM,泡沫,ml,0/0,泡沫测试 - ASTM D892(ml/ml 用于序列 I,II,III),壳牌可耐压大大优于工业标准对泡沫性能的要求 即使受水泥粉尘污染时也是如此,0,0,0,风机主要润滑点-主齿轮箱,如果齿轮箱温升较快,且连续出现油温过高的现象,应该:检查散热系统;检
14、查温度传感器;检查润滑系统:齿轮油油位是否正常?!进一步检查齿轮箱工作状况是否正常?!必要时开启观察孔检查齿轮啮合情况或拆卸滤清器检查有无金属杂质。,风机主要润滑点-主齿轮箱,齿轮箱常见故障分析:1.齿轮油泵过载 常见故障原因: 齿轮油泵过载多发生在冬季低温气象条件之下,当风电机组故障长期停机后齿轮箱温度下降较多,齿轮油粘度增加,造成油泵启动时负载较重,导致油泵电机过载。 处理方法:出现该故障后应使机组处于待机状态下逐步加热齿轮油至正常值后再启动风机,避免强制启动风电机组,以免因齿轮油粘度较大造成润滑不良,损坏齿面或轴承以及润滑系统的其它部件。,风机主要润滑点-主齿轮箱,齿轮箱常见故障分析:2
15、.齿轮油温度过高 常见故障原因: 齿轮油温度过高一般是因为风电机组长处于时间满发状态,润滑油因齿轮箱发热而温度上升超过正常值。 处理方法:出现温度接近齿轮箱工作温度上限的现象时,可敞开塔架大门,增强通风降低机舱温度,改善齿轮箱工作环境温度。若发生温度过高导致的停机,不应进行人工干预,使机组自行循环散热至正常值后启动。有条件时应观察齿轮箱温度变化过程是否正常、连续,以判断温度传感器工作是否正常。,风机主要润滑点-主齿轮箱,齿轮箱常见故障分析:3.齿轮油位低 常见故障原因: 齿轮油位低故障是由于齿轮油低于油位下限,磁浮子开关动作。 处理方法:风电机组发生该故障后,运行人员应及时到现场可靠检查齿轮油
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