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润滑油对微点蚀的影响

  风电齿轮的微点蚀是齿轮件失效的典型形式。一般来说,润滑介质因素,如油的种类、粘度、油性及添加剂种类等,对齿轮表面微点蚀有着重要影响。目前润滑油主要分为矿物油和合成油两种,矿物油是直接由地底下挖出的原油,然后再加以提炼而成其原料是石油经过常压蒸馏下来的塔底油。合成油顾名思义,就是*合成的机油,由化学单体经由化学反应而成的聚合物。

  众多试验及应用表明,合成油较之于矿物油有着更为优异的综合润滑性能,在齿轮箱如风电增速箱等均采用各种合成润滑油作为其润滑介质。合成润滑油的普遍优点表现为粘温指数高、抗氧化能力强、低温流动性好、抗磨损、摩擦功耗低、挥发性低、换油周期长及抗微点蚀能力强等。

  目前常用的合成油主要有三种类型:

  聚α-烯烃润滑油

  也就是常说的PAO油,是目前应用较为普遍的一类合成油,代表性品牌或生产商如?EXXONMOBIL、TOTAL、BP、ANDEROL及KLUBER等,都提供此类油品。

  聚酯类润滑油

  简称PAG油。众多试验表明,PAG油在粘温指数、抗磨性、抗微点蚀性、溶解水能力、润滑性、洁净性等方面均优于PAO油。仅在低温起动性、材料相容性和基础油相溶性方面稍逊于PAO油。其代表性品牌及生产商主要有COGNIS、STEPAN、FUCHS、SHELL及KLUBER等。

  酯类润滑油

  特点是降解速度快,对环境的污染较轻,不易产生油泥。目前该产品还处于研发中,主要作为PAO油的添加剂来改善性能。

  PAG较PAO油有着更好的抗微点蚀性能,且其较好的念温性和水溶性使其在环境湿度大的地区更为适用。PAO油对于含水量有着较高的要求,含水量过高可能导致其水解氧化,降低其抗点蚀能力。另外,PAG油对油漆有一定的溶解性,故在使用时应考虑齿轮箱箱体内部涂料是否易与PAG油发生反应。在齿轮箱进行换油时,由于PAG油与不同种类的油品难以相容,故需对旧油进行严格清洗。

  此外,润滑油中的极压添加剂也对油品的抗点蚀能力有一定的影响。极压抗磨剂是一种重要的润滑脂添加剂,大部分是一些含硫、磷、氯、铅、钼的化合物。在一般情况下,氯类、硫类可提高润滑脂的耐负荷能力,防止金属表面在高负荷条件下发生烧结、卡咬、刮伤;而磷类、有机金属盐类具有较高的抗磨能力,可防止或减少金属表面在中等负荷条件下的磨损。在风电齿轮箱中,极压添加剂往往可以改善齿轮表面的抗胶合能力,但其在一定条件下可能与齿面发生一定的化学腐蚀,从而降低齿轮表面的抗点蚀能力。

  润滑油的清洁度也会对其抗微点蚀能力产生影响,润滑油的长期使用中,往往会混入一些齿轮磨损颗粒,较大的颗粒在齿轮啮合时会破坏油膜层厚度,导致微点蚀的产生,故定期检查润滑油并更换也可以改善齿轮件抗微点蚀的性能。

  作者  金伟 


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