風電齒輪的微點蝕是齒輪件失效的典型形式。一般來說，潤滑介質(zhì)因素，如油的種類、粘度、油性及添加劑種類等，對齒輪表面微點蝕有著重要影響。目前潤滑油主要分為礦物油和合成油兩種，礦物油是直接由地底下挖出的原油，然后再加以提煉而成其原料是石油經(jīng)過常壓蒸餾下來的塔底油。合成油顧名思義，就是100%合成的機油，由化學單體經(jīng)由化學反應(yīng)而成的聚合物。
眾多試驗及應(yīng)用表明，合成油較之于礦物油有著更為優(yōu)異的綜合潤滑性能，在高端齒輪箱如風電增速箱等均采用各種合成潤滑油作為其潤滑介質(zhì)。合成潤滑油的普遍優(yōu)點表現(xiàn)為粘溫指數(shù)高、抗氧化能力強、低溫流動性好、抗磨損、摩擦功耗低、揮發(fā)性低、換油周期長及抗微點蝕能力強等。
目前常用的合成油主要有三種類型：
聚α-烯烴潤滑油
也就是常說的PAO油，是目前應(yīng)用最為普遍的一類合成油，代表性品牌或生產(chǎn)商如?EXXONMOBIL、TOTAL、BP、ANDEROL及KLUBER等，都提供此類油品。
聚酯類潤滑油
簡稱PAG油。眾多試驗表明，PAG油在粘溫指數(shù)、抗磨性、抗微點蝕性、溶解水能力、潤滑性、潔凈性等方面均優(yōu)于PAO油。僅在低溫起動性、材料相容性和基礎(chǔ)油相溶性方面稍遜于PAO油。其代表性品牌及生產(chǎn)商主要有COGNIS、STEPAN、FUCHS、SHELL及KLUBER等。
酯類潤滑油
特點是降解速度快，對環(huán)境的污染較輕，不易產(chǎn)生油泥。目前該產(chǎn)品還處于研發(fā)中，主要作為PAO油的添加劑來改善性能。
PAG較PAO油有著更好的抗微點蝕性能，且其較好的念溫性和水溶性使其在環(huán)境濕度大的地區(qū)更為適用。PAO油對于含水量有著較高的要求，含水量過高可能導(dǎo)致其水解氧化，降低其抗點蝕能力。另外，PAG油對油漆有一定的溶解性，故在使用時應(yīng)考慮齒輪箱箱體內(nèi)部涂料是否易與PAG油發(fā)生反應(yīng)。在齒輪箱進行換油時，由于PAG油與不同種類的油品難以相容，故需對舊油進行嚴格清洗。
此外，潤滑油中的極壓添加劑也對油品的抗點蝕能力有一定的影響。極壓抗磨劑是一種重要的潤滑脂添加劑，大部分是一些含硫、磷、氯、鉛、鉬的化合物。在一般情況下，氯類、硫類可提高潤滑脂的耐負荷能力，防止金屬表面在高負荷條件下發(fā)生燒結(jié)、卡咬、刮傷；而磷類、有機金屬鹽類具有較高的抗磨能力，可防止或減少金屬表面在中等負荷條件下的磨損。在風電齒輪箱中，極壓添加劑往往可以改善齒輪表面的抗膠合能力，但其在一定條件下可能與齒面發(fā)生一定的化學腐蝕，從而降低齒輪表面的抗點蝕能力。
潤滑油的清潔度也會對其抗微點蝕能力產(chǎn)生影響，潤滑油的長期使用中，往往會混入一些齒輪磨損顆粒，較大的顆粒在齒輪嚙合時會破壞油膜層厚度，導(dǎo)致微點蝕的產(chǎn)生，故定期檢查潤滑油并更換也可以改善齒輪件抗微點蝕的性能。
作者 金偉 高級工程師
南京安維士傳動技術(shù)股份有限公司
