集中潤滑系統(tǒng)在風力發(fā)電機中的應(yīng)用

霍啟鏗

（河谷智能裝備股份有限公司，廣東 佛山 528000）

為了降低故障發(fā)生的頻率，延長風電機組部件的使用壽命，減輕運維人員的工作難度和安全風險，可以采用集中潤滑的方式對風力發(fā)電組的主軸承、偏航軸承及齒面、變槳軸承及齒面、發(fā)電機軸承等重要運動部件進行潤滑。

1 風力發(fā)電機集中潤滑系統(tǒng)的優(yōu)點

主軸承、偏航軸承及齒面、變槳軸承及齒面、發(fā)電機軸承等是風力發(fā)電機的重要運動部件，需要定期加注潤滑脂以減輕部件的磨損。一旦這些部件因異常磨損需要更換，將會造成幾十萬甚至上百萬的經(jīng)濟損失。在過去，一般是通過手動潤滑的方式加注潤滑脂，但是手動添加潤滑脂往往不能準確的加注到需要潤滑的部位，添加的油脂量也不好掌握，人為因素影響較大。油脂加注過多容易造成浪費，溢出的油脂不但污染周圍環(huán)境，還會留下火災隱患。油脂加注不足會使軸承潤滑不到位，縮短軸承的使用壽命，增加運維頻率，從而導致運維成本上升。為了解決以上問題，集中潤滑系統(tǒng)應(yīng)運而生。系統(tǒng)還具有液位探測報警和堵塞報警功能，當潤滑泵儲脂罐內(nèi)油脂不足或管路堵塞時可以及時報警。

2 風力發(fā)電機集中潤滑系統(tǒng)的原理

2.1 遞進式集中潤滑系統(tǒng)

遞進式潤滑系統(tǒng)主要由柱塞泵和遞進式分配器組成。常見的遞進式分配器有整體式和分片式兩種結(jié)構(gòu)。潤滑泵內(nèi)的柱塞機構(gòu)在偏心輪的推動下作往復運動，潤滑脂通過油管泵送到遞進式分配器入口，分配器內(nèi)的柱塞在壓力油脂的推動下運動，排出油腔內(nèi)部的油脂。通過控制分配器柱塞的直徑或行程，可以精確控制分配器的排油量。當分配器的一個柱塞運行到極限位置時，在內(nèi)部油路的作用下，下一個柱塞接著動作，不斷循環(huán)。

2.2 單線式潤滑系統(tǒng)

單線式潤滑系統(tǒng)主要由柱塞泵和單線式分配器組成。單線式潤滑系統(tǒng)與遞進式潤滑系統(tǒng)的潤滑泵均為柱塞泵，主要區(qū)別在于單線潤滑泵內(nèi)部有用于卸壓的電磁閥（或其他類似機構(gòu)）和卸壓油路。單線式潤滑系統(tǒng)的工作過程如下：潤滑泵運行時，主油路的壓力上升，當油路壓力足夠大時，推動分配器內(nèi)的柱塞克服彈簧力而動作，排出油腔內(nèi)部油脂。在分配器排油的過程中，柱塞彈簧繼續(xù)壓縮，油路壓力繼續(xù)上升，直至柱塞運行至極限位置時，排油結(jié)束，油路壓力快速上升。當油路壓力達到設(shè)定值時，潤滑泵卸壓，分配器柱塞在彈簧力作用下復位，一個工作循環(huán)完成。

3 風力發(fā)電機集中潤滑系統(tǒng)的應(yīng)用

因為機型、設(shè)計理念、成本、運維周期等因素的差異，各主機廠對潤滑系統(tǒng)的配置要求各有千秋，但總體趨勢是自動潤滑替代傳統(tǒng)的手動潤滑。

因為發(fā)電機軸的轉(zhuǎn)速高，軸承的尺寸較小，油脂的需求量相比主軸承、偏航軸承和變槳軸承要少得多，所用的潤滑脂也不一樣，所以一般為發(fā)電機軸承單獨配置一套潤滑系統(tǒng)，潤滑泵的儲脂罐容量為1～2L即可滿足運維周期需求。變槳軸承安裝于旋轉(zhuǎn)的輪轂上，為了適應(yīng)旋轉(zhuǎn)工況，潤滑泵的儲脂罐需要安裝隨動壓盤，隨動壓盤在彈簧力的作用下使儲脂罐內(nèi)的油脂保持一定的壓力以利于泵芯吸排油脂。由于變槳軸承的潤滑點較多，通常采用一個一級分配器帶三個二級分配器的方式進行潤滑。

主軸承和偏航軸承安裝于機艙上，對于小功率的機型，油脂需求量和潤滑點數(shù)較少，為節(jié)省空間和節(jié)約成本，可共用一套潤滑系統(tǒng)：一級分配器的一個出口連接一個二級分配器負責偏航軸承的潤滑，余下的出口負責主軸承的潤滑。對于大功率的機型，油脂需求量較大，為了滿足運維周期的要求，主軸承和偏航軸承往往獨立各自使用一套潤滑系統(tǒng)。

為了避免軸承排出的廢油污染環(huán)境，還需要在軸承上安裝主動式或被動式的廢油收集裝置，常見的廢油收集裝置有油脂收集瓶。

4 結(jié)語

隨著人們環(huán)保意識的逐步加強，綠色能源將成為未來能源發(fā)展的新趨勢，在風力發(fā)電快速發(fā)展的推動作用下，集中潤滑系統(tǒng)在風力發(fā)電機中的應(yīng)用將會越來越廣泛，越來越成熟。