风力发电机组润滑油脂状态监测方法分析

风力发电机组润滑油脂状态监测方法分析

许方

新疆金风科技股份有限公司 新疆乌鲁木齐市 830026

摘要：监测风机机组的工作状态对于风机机组的长期运行是非常重要的，风机状态检查是测量风机机械转动部分的振动信号，轴承等，通常用于润滑油和润滑油，因此，检修风机时必须保证润滑油的状况。轴承失效的主要原因是使用了不正确或不可靠的润滑油，以及润滑油脂。对润滑油的独立在线监测进行了系统的综述，综述了科学界和工业界现有的一些监测方法和工具，比较了各自的优缺点，分析了在线监测的优点。交互式监测方法是一种趋势，但其准确性和可靠性有待进一步研究。

关键词：风力发电机组；油脂状态监测；离线和在线状态监测；

1. 前言

作为运行维护的重要组成部分，对风机的状态进行监控，可以准确地控制风机的状态，从而降低使用和维护的风险，延长风机的使用寿命。该方法和状态控制设备的基础是振动信号的测量，虽然振动检测机械故障方法的有效性已得到广泛证实，但振动检测机械故障方法已广泛应用于风机机组的运行维护中，它只适用于机械故障。更换轴承和变速箱等历史数据表明，如果润滑油和润滑油出现问题，那么及时更换或添加新的润滑油和润滑油不仅可以防止风机的许多机械部件损坏故障，也降低了风机的维护成本。

2、风机状态监测简述

2008年进行了一项统计研究，研究了大约1500个台风的故障率和停机时间。在统计的故障类型中，最常见的故障发生在台风控制系统和电气系统工作中，但很容易排除，在风机传动链、齿轮或轴承故障率不高的情况下，却在发生故障时，往往不得不更换零件，从而引发问题。但是，通过状态控制可以提前发现故障，有足够的时间进行有针对性的维修。当机械零件丢失时，轴承损坏往往更大。状态监测技术是传统高速轴承的先进技术，而大多数风机状态监测工具都是基于此技术开发的。风机轴和发电机轴承高速运转时发现轴承故障，高速运转成功，尤其是行星轴承，由于其转速低，传动振动和运动轨迹复杂，很难检测出轴承的损坏情况。通风齿轮箱采用润滑油润滑油，容易导致变速箱其他健康部件的二次损坏，可能导致润滑性能下降，不再产生理想的效果。通过检测齿轮箱中润滑油质量的变化来监测齿轮和轴承状况的方法和传感器有很多种。油中的杂质或水分含量不仅可以通过振动测量来控制齿轮箱的状态。结合风机及其各种设备的信号和数据，充分提取和关联有效信息，并在此基础上对风机的实时状态进行监测和利用，实现知识的功能和服务是当前工业界和学术界最迫切的问题。

相比之下，作为润滑油监测的另一个重要工具和仪器，润滑油监测的重要性相对较低。保持良好的润滑性能，延长风机转动部分（主要是轴承）的使用寿命，减缓损坏。控制润滑油的状态保持润滑油的润滑性能不仅对风机的维护非常重要，而且对防止轴承故障也非常重要。

3、润滑脂监测

润滑脂是在轴承的滚动和滑动接触面上产生一层润滑油，能承载载荷，减少轴承的磨损。润滑脂具有腐蚀性、防锈性、耐磨性、耐水性、防锈性、抗氧化性和老化稳定性。润滑脂使用方便，通常由润滑油和稠化剂的功能组成。由于轴承的密封性一般不好，所以润滑脂性能比齿轮箱润滑油好。

对于许多应用，一种润滑脂可以终身使用。但对于那些在低温、高温、高温等极端条件下使用的轴承，其使用寿命较长。负载大、转速高等情况下，润滑性能会降低甚至取消，因此，在使用过程中有必要添加甚至更换新的润滑材料。在风机中，润滑脂通常用于发动机轴承、主轴轴承，在使用风机机械部分的情况下，会出现各种润滑问题，如高压主轴轴承、高压轴承等。密封件在主油丢失时可能会老化和开裂，这导致润滑性降低。偏航/变桨轴承脂可能会干燥，造成输出一致性堵塞，如果发电机轴转速过高，干燥后会形成润滑油，甚至会因机械部件损坏而与金属颗粒混合。杂质颗粒和水分的存在会降低润滑脂的润滑性能，导致轴承磨损，最终导致失效。

保持良好有效的润滑对轴承的长期使用非常重要，其中许多问题都直接或间接地与润滑有关。在大多数情况下，无法及时检测到振动信号。轴承到达寿命和失效前，轴承故障时有发生，导致轴承损耗，产生独特的振动模式，最终导致温度升高。及时更换有问题的润滑油或添加新的润滑油，可及时防止轴承损坏。

根据润滑脂的具体部位，轴承内的润滑脂只有一小部分能有效地参与润滑过程，大部分润滑脂积聚在两侧，甚至由于内部压缩而从轴承中排出，随着时间的推移，接触面附近的润滑油将逐渐被淘汰。这些情况导致要求在使用过程中添加新的润滑剂。目前许多风机采用集中或集中自动润滑系统。此种系统允许在设备运行期间或根据控制策略及检测信号自动添加润滑脂。同时，该系统只能用于常规润滑或定量润滑，不能根据不同的工况进行生产，不能及时向系统提供润滑油状态信息，将大大提高对润滑油的质量和效率要求。

3.1自给式脂肪检测技术与设备

与振动状态监测相比，润滑油状态监测可以作为一个独立的系统来进行，这可以通过测量和分析润滑油的理化性能，测试其力学和动力学性能来实现。判断油的变化性质最直接、最简单的方法就是观察人的口味、颜色和手感。例如，刺激性油样品可能表明样品老化。另一个例子是深色样品的颜色，这可能是由于油中的杂质或长期高温的影响。虽然使用过的润滑油样品的初步分析可以由您自己的实验室进行。为了准确测量润滑油样品的性能，有必要利用分析工具对其理化性质进行测量。

3.2元素含量法

油中组分的含量和浓度可以通过ICP-OES光谱法或X射线荧光法测量油中杂质的含量和特定添加剂状态的变化来测量。

高频感应线圈电流产生的高频电磁场，工作气体中的火焰放电形成等离子体，油样中的化学碱在微波炉中溶解在合适的溶剂中，当样品被等离子体源雾化时，原子会产生一定的激发态，发出光，测量光谱中不同元素的单位光谱和强度，并与标准溶液进行比较，以了解样品中元素的类型和含量

同样，在X射线荧光光谱法中，样品原子也受到荧光辐射，辐射引起的X射线强度高，荧光强度指示样品中相应的元素浓度。

3.3红外光谱

石油是一种有机物质，它由具有不同结构和功能质量的分子组成。它的分子在红外光的作用下会发生振动，这是一个能量吸收的过程。通过薄层渗透法获得了样品的吸收光谱，分析了其特征范围的变化，新老油的红外吸收光谱在吸收峰区域有很大的不同。油样中的金属杂质可用定量分析法测定。

3.4毛细管滴定法

化学分析中的经典滴定法是用电分析法和容量滴定法测定油样中的水分，为了达到这一目的，将水样的具体需要与新鲜样品的结果进行了比较。需要指出的是，由于水分的蒸发，样品的含水量也比较高。通常低于轴承润滑油的实际含水量。

3.5粘度测量

在轴承的工作过程中，基础油总是受到机械载荷的影响，因此基础分子链可能断裂，另一方面由于老化或杂质污染，润滑油的粘度增加，可见润滑油的机械载荷和老化特性。

3.6机械功率试验

轴承应承受较大的机械载荷，对其理化性能的变化进行了测量，为了准确测量润滑油的载荷和润滑油的容量，需要专门的仿真平台。在轴承试验台上放置润滑油样品，通过对各样品组的寿命周期进行统计分析，确定润滑油的性能和状态。

4、结束语

本文总结了不同的非在线和在线脂肪检测方法。不难发现，衡量自治水平的方法和手段相对成熟，效果令人满意。测量可以更加精确和可控，但操作非常困难，往往需要非常复杂和昂贵的设备这种仪器并不复杂，但其精度和稳定性可能需要更多的研究和测试。但是，它对于提高服务质量和状态控制非常有用。

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