风电齿轮箱换油方式的革命
风力发电机组齿轮箱润滑的四个误区
风力发电机组齿轮箱润滑的四个误区经常跑风场搞维护的朋友都会发现一种状况，全国众多风场的新装国产双馈型风力发电机的运行稳定性并不高，频繁出现故障停机，售后检修及维护成本很高。
这其中作为极易造成风力发电机组机械故障的润滑误区，我们不得不重视起来。
根据2014年美国齿轮制造协会AGMA的统计数据显示，全球工业设备的故障发生率中大约75%是基于润滑不良或错误的润滑方式导致的。
如下图所示，主流齿轮箱型风力发电机组的结构中，最主要的需要润滑的机械部件如下：主齿轮箱(增速箱);回转主轴轴承;变桨轴承及驱动减速箱;偏航回转支承及驱动减速箱;联轴器及刹车部分;发电机;循环液压系统;这其中，主齿轮箱的初装用油量最大，不同机型齿轮油一次性初装量从200公升到800公升不等，是润滑的重中之重，也是最易产生润滑故障的主要部件。
这其中有如下四个误区需要我们加以纠偏：一、被动油欲式润滑足够满足风机主齿轮箱润滑要求传统被动油浴式润滑只能满足风机内部各个结构较为简单的驱动减速齿轮箱的润滑要求，但是已经无法满足结构更为复杂，精密度更高的风机主增速齿轮箱的润滑要求。
所以需要逐步使用主动飞溅式润滑替代传统被动油浴式润滑。
因为主动飞溅式润滑可以有效提高同型号齿轮箱油的渗透性以及传动散热效果，润滑效果更佳，也更容易冲刷掉各组齿轮啮合面上的摩擦机械杂质以及长期运转后产生的一些含有腐蚀性的粘质胶状残留物。
但是这种润滑方式需要配合效率更高的油路循环系统以及更高精度的密封，否则极易造成齿轮油泄漏污染。
二、齿轮油加满为好，忽视油液位标尺为风机主齿轮箱加注齿轮油时如果加注过满，除了容易导致大家所熟知的油体渗漏污染以及过度润滑造成的齿轮箱过热，更重要的是会造成高温工况下，油雾散发，造成空间有限的风机机舱内部的油雾污染。
另外，当机舱内温度降低后，油雾会大量沉降在机舱内的各个机械及电气部件上，再遇高温时，极易造成电气短路甚至燃烧事故。
三、关注齿轮油粘温指数，忽略清洁度指标由于大部分风场的温差较大，加之风机长年工作在高空，所以很多风机厂家很重视风机齿轮油的粘温指数，以期油体在高、低温工况下可以保持比较好的理化稳定性，粘度以及低温流动性，从而达到设计润滑要求。
掌握齿轮箱换油技巧 让风机安全运行
掌握齿轮箱换油技巧让风机安全运行齿轮箱是风电机组最核心的部件之一。
为了确保风机高效稳定运行，必须保证齿轮箱的润滑性能。
因此，齿轮箱的润滑管理尤其是齿轮箱的换油工作成为风电运营商不可忽视的重要任务。
执行科学严谨的换油程序齿轮箱所使用的润滑油由许多种不同的基础油和添加剂组成。
典型的油液可能是矿物油或合成油，它们可能会彼此相容。
因此，在换油之前必须确定润滑油的相容性。
如果相容，则属于低风险换油，一般进行“排放”和“加注”即可，但若系统剩余旧油超过3%，埃克森美孚建议加入“冲洗”流程；如果不相容，则属于高风险换油，埃克森美孚建议先冲洗齿轮箱，从齿轮箱排出旧油，降低其对新油的污染，从而实现新油的卓越性能和长久寿命，确保风机的高效运行。
在循环冲洗油的同时，还需特别注意滤油器堵塞问题，以保证换油过程顺利进行。
风机齿轮箱的换油程序一般包括“排放”、“冲洗”和“加注”。
使用适当的换油程序才能确保润滑性能和设备本身的正常运作、优化齿轮润滑性能、延长换油周期和滤油器更换周期、提高齿轮箱的寿命和风机的生产力。
在充分的实践过程中，总结出以下程序：1. 确定新油与先前润滑油的相容性。
可咨询现场工程支持团队以获得协助。
2. 给齿轮箱系统排油，尽可能排净。
3. 低速点动油循环泵电机，直到各管路中所有油液都已泵出，并在第一次听到泵汽蚀声时停止操作。
4. 从油泵断开所有外部管路并对管路进行排放。
排放油冷却器中剩余的任何油液。
5. 清洁滤油器外壳的所有沉积物和碎屑。
更换所有可拆卸的滤油器（使用设备制造商推荐的滤油器）。
重新连接所有外部管路。
6. 打开齿轮箱检查盖并找到先前加注的润滑油的残留物。
如有条件，拍摄照片以记录状态。
7. 如果在步骤1中润滑油被视为相容，并且步骤6中观察到的清洁度可以接受，则请直接跳到步骤13。
8. 给齿轮箱加注油循环所需最低液位的冲洗油（最终加注新油）。
比例通常为加满油的60%。
请咨询设备制造商建立油循环所需的最小容量。
风电机组在役齿轮油质量改善研究及新方法应用
摘要：伴随着风电行业的飞速发展，一系列亟待解决的难题逐渐显露，机械类故障频繁出现，齿轮箱内部齿轮损坏导致的齿轮箱整体下架维修情况逐年增多，大家意识到风电机组齿轮箱损坏将是困扰风电企业未来发展的顽疾，如何解决风电机组齿轮箱健康高效运行问题，成为摆在风电企业面前的一道难题。
关键词：在役齿轮油；质量改善；新方法一、研究风电机组在役齿轮油质量改善的目的与意义对于在役风电机组齿轮油质量改善课题，国内外专家、学者并没有形成一个统一的规范和标准，而是根据经验进行初评判，因此，对齿轮油在风电机组的实际使用中，油品抗磨损和散热性能对机组的影响与本身状态的质量控制和改善，面临着很大的技术挑战。
通过多年来对风电机组机械故障开展具有针对性的诊断方法研究，使其能够快速准确地发现传动系统中齿轮箱和轴承等机械部件存在的故障隐患，并及时制定维修方案以便进行针对性维修，减少因传动系统机械部件故障所造成的机组停机和经济损失，保证整个机组的安全稳定运行并提升风电场的经济效益，进而提高风电行业的竞争力，是我们在风电机组机械故障诊疗上一直探索研究的重点。
为了改善和监测风机的润滑状态，对齿轮油各类指标进行检测，结合风机组在线振动检测和工业内窥镜，可以更好更科学的指导风电机组合理选油、合理用油，提高润滑油管理水平，提高设备运行可靠性，有效降低运维成本。
二、风电机组在役齿轮油质量改善研究方向及实施情况(—)研究方向1、研究齿轮油磨损指标控制策略，改善在役齿轮油品质，提升润滑效果在役风机齿轮油的金属元素含量、PQ指数、不同金属颗粒磨损类型和形态等指标在没有质量控制措施的情况下，油品裂化，失效、导致部件磨损加剧。
2、研究齿轮油性能指标控制策略，做到选择性换油，节约成本在役风机齿轮油的运动粘度、总酸值、水分含量、热氧化稳定性、抗剪切安定性、抗乳化特性在没有质量控制措施的情况下，会产生不同程度的失效。
3、研究定向分析齿轮箱磨损部位及磨损状态，做到早发现早治理风电机组齿轮的磨损，主要是因为润滑油的性能下降，不能为设备提供良好的润滑环境，在此状态下，会加剧齿轮箱的部件磨损。
风电换油具体操作流程
风机换油具体操作流程一、齿轮箱换油在500小时后必须进行油液的抽样检查，不管运行状况如何抽样的时间不能迟于一年。
抽样检查油液对于评定各种油液的特性(粘度、酸值、水份等)是非常重要的。
油液检查后的结果应该通告油液供应商。
每3年更换一次或根据油样分析结果进行更换，除非油液从外观上就发现变性，那样的话应该更频繁地更换。
油液更换时，必须使用和先前同一牌号的油液。
不允许使用混合油或不同生产厂家的油液。
要特别指出的是，人工合成油并不是不同矿物油或其它不同油液的简单混合。
如果要从合成油换到矿物油，在注入新油液之前必须彻底清洗齿轮箱。
在更换油液时，为了清除箱底的杂质、铁屑和残留油液，齿轮箱必须用新油液进行冲洗。
高粘度的油液必须进行预热。
新油液应该在齿轮箱彻底清洗后注入。
注意：旧的油液应该在停机后齿轮箱冷却之前尽快排出。
二、液压系统油箱换油1.排放旧油：首先停止设备运行，待油泵完全停止后，打开油箱上的放油塞，将箱内旧油放尽。
如无底部排油阀，可使用抽油泵抽出箱内残油。
换出的旧油应做相应的环保回收处理，禁止直接排放到下水道等处，造成环境污染;2.清洁油箱：打开油箱盖，使用大块干净棉布或海绵彻底清洁箱内旧油和油泥等污物，可同时使用轻质油品(如煤油)进行简单清洗，还可用干净面团清除较难清除的污物(同时拆出粗滤器视情况进行清洗或更换);3.检查确认：清洁完成后，要再次检查确认油箱内已经干净，没有旧油和油泥，以及清洁时留下的线头等杂物。
如果不干净，应继续重复步骤2和3;4.初次冲洗：确认箱内清洁后，装回箱盖，并更换新的油品过滤器，然后加入冲洗油至最低油位，启动液压系统空载或低负荷运行，使冲洗油在系统内循环8 小时以上。
根据旧油污染程度，可以适当延长冲洗时间，并加热冲洗油温至60℃以上，以达到更佳的冲洗效果。
5.检查效果：初次冲洗完成后，抽取冲洗油样检查，如果油样目测已经比较清洁后，冲洗步骤完成。
如果油样清洁度仍不理想，应更换油品过滤器，然后继续冲洗，并每隔两小时抽取油样检查，直至抽取的油样清洁为止。
风电齿轮箱换油
检查油液状况并更换油液在500小时后必须进行油液的抽样检查，不管运行状况如何抽样的时间不能迟于一年。
抽样检查油液对于评定各种油液的特性（粘度、酸值、水份等）是非常重要的。
油液检查后的结果应该通告油液供应商。
每3年更换一次或根据油样分析结果进行更换，除非油液从外观上就发现变性，那样的话应该更频繁地更换。
油液更换时，必须使用和先前同一牌号的油液。
不允许使用混合油或不同生产厂家的油液。
要特别指出的是，人工合成油并不是不同矿物油或其它不同油液的简单混合。
如果要从合成油换到矿物油，在注入新油液之前必须彻底清洗齿轮箱。
在更换油液时，为了清除箱底的杂质、铁屑和残留油液，齿轮箱必须用新油液进行冲洗。
高粘度的油液必须进行预热。
新油液应该在齿轮箱彻底清洗后注入。
注意：旧的油液应该在停机后齿轮箱冷却之前尽快排出。
更换步骤：(1) 在放油堵头下放置合适的积油容器。
(2) 卸下箱体顶部的放气螺帽。
(3) 把油槽及凹处的残留油液吸出，或用新油进行冲洗，这样也可以把油槽中的杂质清除干净。
(4) 清洁位于放油堵头处的永磁铁。
(5) 拧紧放油堵头(检查油封，堵头处受压油封可能失效)，必要时可更换放油堵头。
(6) 卸下联接螺栓，抬起齿轮箱观察盖板进行检查。
(7) 将新的油液过滤后注入齿轮箱。
(过滤精度: 50 µm及更高精度)。
(8) 检查油位(油液必须加到油标的2/3处)。
(9) 盖上观察盖板。
1.2. 4.5检查齿轮拆开观察孔盖，查看齿轮啮合面是否有损伤。
1.2. 4.6清洁空气滤清帽必须每年清洁空气滤清帽，先拧下空气滤清帽，用清洗剂清洗，待干燥后再拧上。
风电机组主齿轮箱换油方案
风电机组主齿轮箱换油方案目录1、引言 ..................................................................................................................................................... - 1 -2、换油前准备工作 ................................................................................................................................. - 1 -2.1、设备及工具.............................................................................................................................. - 1 -2.2、油品.......................................................................................................................................... - 1 -3、换油步骤 ............................................................................................................................................. - 1 -4、其他事宜 ............................................................................................................................................. - 2 -5、注意事项 ............................................................................................................................................. - 3 -1、引言润滑油是保证风力发电机组安全稳定高效运行的重要因素。
风力发电齿轮箱换油方式
风力发电齿轮箱换油方式的革命—一种全新的机械式换油方式（多图）北极星电力网新闻中心2013-11-12 16:48:59 我要投稿所属频道: 风力发电关键词: 风机齿轮箱风机换油风电运维北极星风力发电网讯:如果有风机解剖课，你很快就能充分理解齿轮箱是风机结构中最关键的部件。
它就是风机跳动的心脏。
齿轮箱的故障不会导致死亡，但需花费50万美元用于紧急和重构外科手术。
齿轮箱是风机不可忽略的一部分，因此要关注到它的每一个细节。
历史上，风机齿轮箱的故障大多数是机械性质的，最突出的故障是低速与高速轴承故障。
最近几年越来越多的数据表明，齿轮箱润滑油的问题也是导致导致故障的另一个关键原因，主要是因为齿轮箱内颗粒物和水分含量高。
大多数风电业主被制造商告知绝大多数齿轮箱的问题都是油品选择不当造成的。
这种情况下会发生这样的问题:润滑油不能充分润滑齿轮箱，或含有水分，引起沉积物，从而堵塞过滤器，最终这些都会导致计划外停机。
导致齿轮箱故障的另一个常见因素是不正确的齿轮箱换油操作。
以前的行业工整理选择换油方式，更多的是考虑换油效率，以一天换油的台数来考察。
他们都忽略了换油的正确的步骤、流程，导致了很多的问题，最终会导致计划外停工和昂贵的修理。
正确的换油方式传统的换油方式目前，有不同的系统用于风电行业来进行齿轮箱换油，包括一些“客户定制”的方法。
有一种油桶方法及另一种使用加压罐的方法来把油从油桶或油袋中传送出来。
两种方法都被证明效率低下并且很耗费人力。
油桶系统一个很大的缺陷是它不能进行“四部分”换油。
近些年来，风电行业已目睹了很多效率低、无效果的其他方法。
但是专注于安全与高效的方法对这个行业的未来是最重要的。
不考虑其他情况，安全与高效是最关键的因素。
其他主要关注的方面是系统的封闭性——消除溢油的潜在风险。
每次处理或传输油，都会有潜在的溢油风险及污染环境之虞。
机械式换油方式解决换油问题的最新技术是地面换油服务(在地面而不是风塔上进行换油服务)，采用机械式换油。
风电机组变桨齿轮箱换油方案
风电机组变桨齿轮箱换油方案目录1、引言 ..................................................................................................................................................... - 1 -2、换油前准备工作 ................................................................................................................................. - 1 -2.1、设备及工具.............................................................................................................................. - 1 -2.2、油品.......................................................................................................................................... - 1 -3、换油步骤 ............................................................................................................................................. - 2 -3.1、南高齿变桨齿轮箱换油步骤.................................................................................................. - 2 -3.2、重齿永进、清平变桨齿轮箱的换油步骤 .............................................................................. - 4 -4、其他事宜 ............................................................................................................................................. - 7 -5、注意事项 ............................................................................................................................................. - 8 -6、建议使用的电动泵 ............................................................................................................................. - 8 -1、引言润滑油是保证风力发电机组安全稳定高效运行的重要因素。
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如果有风电机组解剖课，你很快就能充分理解齿轮箱是风电机组结构中最关键的部件。
它就是风电机组跳动的心脏。
齿轮箱是风电机组不可忽略的一部分，因此要关注到它的每一个细节。
历史上，风电机组齿轮箱的故障大多数是机械性质的，最突出的故障是低速与高速轴承故障。
最近几年越来越多的数据表明，齿轮箱润滑油的问题也是导致导致故障的另一个关键原因，主要是因为齿轮箱内颗粒物和水分含量高。
大多数风电业主被制造商告知绝大多数齿轮箱的问题都是油品选择不当造成的。
这种情况下会发生这样的问题:润滑油不能充分润滑齿轮箱，或含有水分，引起沉积物，从而堵塞过滤器，最终这些都会导致计划外停机。
导致齿轮箱故障的另一个常见因素是不正确的齿轮箱换油操作。
以前的行业工作者选择换油方式，更多的是考虑换油效率，以一天换油的台数来考察。
他们都忽略了换油的正确的步骤、流程，导致了很多的问题，最终会导致计划外停工和昂贵的修理。
风力发电齿轮箱换油方式的革命——一种全新的机械式换油方式
ind Energy Product
W
产品应
用
正确的换油方式
传统的换油方式
目前，有不同的系统用于风电行业来进行齿轮箱换油，包括一些“客户定制”的方法。
有一种油桶方法及另一种使用加压罐的方法来把油从油桶或油袋中传送出来。
两种方法都被证明效率低下并且很耗费人力。
油桶系统一个很大的缺陷是它不能进行“四部分”换油。
近些年来，风电行业已目睹了很多效率低、无效果的其他方法。
但是专注于安全与高效的方法对这个行业的未来是最重要的。
不考虑其他情况，安全与高效是最关键的因素。
其他主要关注的方面是系统的封闭性——消除溢油的潜在风险。
每次处理或传输油，都会有潜在的溢油风险及污染环境之虞。
机械式换油方式
解决换油问题的最新技术是地面换油服务（在地面而不是风塔上进行换油服务），采用机械式换油。
这个流程关注到了安全、
高效和封闭性。
地面换油的方法提供了显而易见的安全好处，并极大地降低了溢油的几率。
通过实施由润滑油制造商（制造商当然比其他人更了解润滑油）设计的流程，齿轮箱可以以最大效率操作。
使风电机组以保持高的运行速度，会带来更高的生产效率。
因为这个流程高效、简单，这意味着风场停机时间更少，也意味着在半夜或周末进行风电机组换油切实可行。
它已真正成为了一天24个小时，一周7天的服务。
这个方法也允许换油可以在极端温度下进行，因为换油车中的油已经过加热，可在任何天气情况下更换加注。
润滑油必须以高效、可控的方式到达齿轮箱。
从环境角度来看，整个换油过程润滑油可控，这一点非常重要。
自从环境问题很受关注，溢油则不再被接受。
流程的最后一步是确保废油被正确处置。
一旦进行正确的换油流程，换油的难度水平就降低了。
最为显著的一个特征是可以在换油车内加热润滑油。
当环境温度较温暖，风电机组一直在运行，进行“四部分”换油可以花费不到三小时的正常工作日时间。
配
地面换油流程
有油罐系统，换油车能够独立地存储、容纳、加热和保持1476升的油量。
它可以容纳足够的油（新油、清洗油、冲洗油和废油）来为多台风电机组换油，而不必返回到运维部办公地点清空和重新存储新油。
使用客户定制的换油车进行地面换油可提供很多检查点来预防溢油。
一个安全及流程检查清单可确保遵循所有的步骤。
除了提供百分之百的润滑油封闭容纳，这个流程还有泄漏探测和油液过量警报，自动关停，阀门——泵互锁/导流管来预防软管过压，阀门互锁来防止油液交叉污染，排油和注油的流量控制，以及一个可调节的加仑计数器来预防“过量加注”齿轮箱。
其他的齿轮箱换油方法都有其各自的缺陷，而地面换油系统则真正消除了这些缺陷。
对于工人安全的记录（将近10000次换油而无伤害）则是这种方法的最大的好处。
不会像风电运维人员一样经常要中断去执行其他日常任务，这种地面换油服务快捷舒适，可重复进行操作。
齿轮箱换油的技术进步已对提高整个风电行业发电效率做出了重要的贡献。
特固兰机械换油系统与传统换油方式的比较
特固兰引进的换油系统在国外的风电现
场进行了不少于10000次的换油服务，比现
有的传统换油方式有以下的优势。
正确的换油流程
两步换油方式
要进行齿轮箱换油和冲洗设备投资，正
如任何商业决定，必须考虑经济利益。
对安
换油效果监测：风电机组换油国际通行标准是残油率<3%，
我们的方式可以达到<2%，人工方式>10%。
序号传统换油方式机械式换油对比效果
1开放式环境密闭式环境避免了新油的污染；保护周边环境2只有不完全或没有冲洗完全冲洗使齿轮箱更加清洁
3没有清洗循环清洗 彻底清楚齿轮箱、油路的各种杂质4液压油内有大量气泡液压油内有微量气泡可节省8-12小时的停机时间
5大约4人一天更换一台3-4人一天更换三台可节省大约一天的停机时间
6 一般在夏季换油 有伴热系统，不受季节影响全天候工作
7需长期不可预知的投入长期递减的可预知投入可控的
ind Energy Product
W
产品应
用
装齿轮箱换油系统的拖车或卡车的投资，有一个简单、纯粹的数字分析。
这个估计将齿轮箱换油系统与人工油桶换油相比较。
传统办法更换80加仑 的齿轮箱油4-5名工人12个小时完成，而使用机械换油需要2名工人2-3个小时。
“我们的第一套系统有两个油罐，进行两步操作，一步真空吸取废油，二步将新油泵送上风塔,”油威换油公司产品研发部副经理 Phil Seidenberger 说道。
“客户想知道一天可完成多少台风电机组换油。
完成得越多，就越容易证明购买设备的合理性。
”
当人们关注齿轮箱寿命周期时，此行业出现了另一个重大的变化，显而易见，齿轮箱润滑油的清洁度和换油频率会造成齿轮箱故障频率和使用寿命的重大区别。
四步换油方式
此行业开始意识到基本的两步换油工作流程并不能一定保证油的清洁。
并且，使用油桶上下风塔会给新齿轮箱油的污染带来很大空间。
当人们明白不仅仅需要基本的换油，齿轮箱还需要冲洗，使用齿轮箱换油系统就很有必要了。
油威换油公司CEO Gary 说：“人工使用油桶进行换油，并对齿轮箱进行有效的冲洗，在操作上并不可行。
”
Amsoil 的Kevin Dinwiddie 帮助开发了两阶段的两步冲洗步骤——排出废物和加注新油，以及四步冲洗步骤（排废油、冲洗、清洗和加注新油）。
“过去，风电机组公司依靠正常油样分析中铁的水平作为判断是否应该换油。
看起来仅仅排出废油和加注新油就足够了。
我们知道正常的ICP 油样分析只能看出五微米及更小的颗粒物，而Analytical Ferrograhy 可以探测出所有规格的含铁颗粒物，在这种情况
下是一种更好的评价。
最近,在八台风电机组上进行了现场检测比较研究，结果表明两步换油方法（仅仅排出废油和加注新油）会在齿轮箱内留下50%的颗粒物。
此项研究比较了两种齿轮箱换油流程，两步换油流程和四步换油流程，正常的ICP 铁分析，和Analytical Ferrograh 铁谱分析。
四步换油流程留下了+0.1%的磨损颗粒，而两步换油流程留下了50%的颗粒。
当人们意识到冲洗齿轮箱的好处时，本来一座风电机组一次换油变成了两次或三次换油。
在四步工作流程中，人们真空吸取废油、冲洗油、清洗油、最后加注新油，要进行多次换油。
自2007年起，客户从仅仅需要两个油罐的系统，到开始需要带冲洗功能的三个或四个油罐的系统。
他们不仅仅关心能一天更换多少台，他们还想知道如果在多步骤的工作流程中使油尽可能清洁。
客户不关心是否一天只能完成一台风电机组，只要他们最终在风电机组齿轮箱内换上清洁的油，业界从数量转向了质量。
” Seidenburger 说,“投资回报分析已经从“一天能为多少台风电机组换油”变为“在换油过程中使齿轮和润滑油保持的清洁度价值是什么？”
我们为风力发电行业开创了“四步换油法”-收集废油、冲洗、清洗、注入新油，为风电齿轮箱的换油作业提供了一种正确的换油方式，彻底解决了原来人工换油方式中的“高危险、低效率、油品二次污染”等问题。
当然，短期内关于齿轮箱内的维护已经发生了很多变化，从“油桶列队”的想法到使用齿轮箱换油车来进行四步的换油流程。
无论下一个会是什么，毋庸置疑，人们会对延长齿轮箱的寿命投入更多的思考和关注。