风力发电机组中集中润滑系统的应用

2013-08-28周淑梅李英昌

绿色科技 2013年4期

周淑梅，李英昌

（国电联合动力技术有限公司，北京 100039）

1 引言

随着风力发电机快速发展，已经装机的风力发电机组越来越多，后期维护必然成为一个艰巨而又重要的任务，这对设备可靠性提出了要求，因缺少润滑而导致的故障要尽量避免。集中润滑系统能够适时、源源不断地给相关润滑点提供适量新鲜的润滑剂，为风力发电机提供可靠的润滑。

目前风力发电机应用集中润滑系统主要部件有：主轴承润滑、电机部分润滑、偏航部分、变桨部分。

2 风力发电机集中润滑类型

2.1 递进式润滑系统

原理：泵是通过电机带动偏心轮转动，使柱塞泵单元往复运动，将油脂排出至油路中，油脂经过主管线到达分配器，分配器将油量分配到各个润滑点；润滑泵工作期间，油路始终存在压力；泵单元带有单向阀，分配器出油口接头带有单向阀，整个油路不可回流（图1）。

2.2 单线式润滑系统

原理：泵体内有压力换向阀和压力开关，电机通过齿轮带动偏心轮转动，柱塞泵单元往复运动，将油脂通过换向阀排出至油路，到达单线分配器；单线分配器每个出口一起供油，润滑泵持续供油，将油路内部压力增大，分配器排出油脂，当油路压力达到压力开关设置值时，电机反转，换向阀换向，油路中油脂回流泄压，此时分配器柱塞回复，重新吸入油脂，下次润滑泵工作时，油路压力增大，分配器排油（图2）。

2.3 喷射润滑

干油喷射润滑和油雾润滑一样，也是依靠压缩空气为动力的一种润滑方式。由于干油粘度太大，它不能像油雾润滑那样，利用文氏管效应形成雾状。而是靠单独的泵（干油站）来输送油脂。油脂在喷嘴与压缩空气汇合，并被吹散成颗粒状的油雾，随同压缩空气直接喷射到摩擦副进行润滑。它的显著特点是润滑剂能超越一定的空间，定向、定量而均匀地投到摩擦表面。不仅使用方便、工作可靠用油节省，而且在恶劣的工作环境下，也能获得较好的润滑效果（图3）。

特点：使用带有高固成分的特殊润滑剂，高效、无接触，空间大，主要用于齿面润滑。目前应用很少。

图1 递进式润滑

图2 单线式润滑

图3 喷射润滑

3 集中润滑设计

3.1 递进式润滑

目前小MW或陆上机型使用递进式居多，应用较为成熟，监测可靠性更高。如图4所示的一个变桨轴承和齿的自动润滑系统图例，由泵内的电机驱动润滑脂通过泵单元输送给主分配器，主分配器中的3根管路输送给3个二级分配器，另外3条管路分配给3个变桨润滑小齿，再通过3个二级分配器分别与3个变桨轴承的注油孔连接，另外轴承上的出油孔与集油瓶连接，以便收集多余油脂。其中轴承和润滑齿的润滑量通过主分配器按一定比例设计，最后通过控制系统定时定量地自动加注，达到以特定的时间间隔自动为变桨轴承滚道的摩擦接触点或面以及外齿面提供满足其质量要求的新鲜润滑脂，以确保轴承、齿轮达到最佳的使用状态并延长使用寿命。

其状态监测点主要是低油位控制，当泵内的油脂消耗到最低油位点发出报警信号，进行补充油脂处理。另外分配器有堵塞报警，即在一定时间内发现分配器脉冲循环少于一定数量则发出报警信号，需检查水泵是否正常运转，或分配器是否发生堵塞，对管路泄露或堵塞等方面进行排查。

3.2 单线式润滑系统

如图5所示通过单线式润滑系统集中润滑3个变桨轴承和齿，由泵内电机驱动将油脂通过换向阀排出至主管路，到达油脂泄压值分配器将油脂排出，主管路一直注入油脂并且主管线上分配器油脂全部排出，当油路压力达到开关设置值时，电机反转泄压。完成一次注油。分配器各自比例按润滑需求配置，通过多长时间完成一次注油进行定时定量控制。

状态监控主要有：低油位控制，当泵内的油脂消耗到最低油位点发出报警信号，进行补充油脂处理；故障报警，主管线压力建立不起来则发出报警，需检查水泵是否正常运转，对管路泄压等方面进行排查。