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潤滑油對微點蝕的影響

  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過常壓蒸餾下來的塔底油。合成油顧名思義,就是*合成的機油,由化學單體經由化學反應而成的聚合物。

  眾多試驗及應用表明,合成油較之于礦物油有著更為優異的綜合潤滑性能,在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。合成潤滑油的普遍優點表現為粘溫指數高、抗氧化能力強、低溫流動性好、抗磨損、摩擦功耗低、揮發性低、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,是目前應用較為普遍的一類合成油,代表性品牌或生產商如?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、抗磨性、抗微點蝕性、溶解水能力、潤滑性、潔凈性等方面均優于PAO油。僅在低溫起動性、材料相容性和基礎油相溶性方面稍遜于PAO油。其代表性品牌及生產商主要有COGNIS、STEPAN、FUCHS、SHELL及KLUBER等。

  酯類潤滑油

  特點是降解速度快,對環境的污染較輕,不易產生油泥。目前該產品還處于研發中,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境濕度大的地區更為適用。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,故在使用時應考慮齒輪箱箱體內部涂料是否易與PAG油發生反應。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生燒結、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,導致微點蝕的產生,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 


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