来源：2022年电力行业技术监督工作交流会暨专业技术论坛

作者：晁卫

随着国民经济的快速发展，风电作为Z清洁的能源之一越来越引起重视，而风力机组是风能发电系统的重要组成部分，其运行维护极其重要。风力发电机组的工作环境极其恶劣，其长期处于高低温、湿气大、灰尘大的环境中，且大都处于较偏远地区，维修不便，因此确保其长期稳定可靠运转是Z基本的要求。风力发电机组属于大型转动设备，其润滑的重要性不言而喻。

，针对不同的润滑对象则需要配置不同的润滑剂，风电机组润滑系统主要包括两部分，一是主齿轮箱、偏航变桨齿轮箱和液压系统部件采用的液体润滑油润滑，二是主轴轴承、偏航齿圈、变桨轴承等采用的半固体的润滑脂润滑。风电机组各重要部位使用的润滑剂情况详见表1。

一、主齿轮箱润滑

除了直驱式风力发电机组外，其他形式的机组都要应用齿轮箱，齿轮箱是通过齿轮副进行动力传输的，风电机组主齿轮箱见下图1。

主齿轮箱的部件组成

常用齿轮副：主齿轮箱常用的齿轮副包括直齿和斜齿圆柱齿轮副、行星齿轮系两大部分。

(1)直齿和斜齿圆柱齿轮副由一对转轴相互平行的齿轮构成。直齿圆柱齿轮的齿与齿轮轴平行，而斜齿圆柱齿轮的齿与轴线呈一定角度。人字齿轮在每个齿轮上都有两排倾斜方向的斜齿。

(2)行星齿轮系是一个或多个所谓的行星轮绕着一个太阳轮公转，本身又自转的齿轮传动轮系，其原理图见下图2。

实际应用的风力发电机组主齿轮系中，Z常见的形式是由行星齿轮系和平行轴轮系混合构成的。在直齿轮、斜齿轮、人字齿轮中Z常用的齿形是渐开线齿形。这种齿形意味着当基圆匀速转动时，齿面产生匀速位移，接触线是一条直线。

齿轮箱分类：风力发电机组齿轮箱的种类很多，按照传统类型可分为圆柱齿轮箱、行星齿轮箱以及它们互相组合起来的齿轮箱;按照传动的级数可分为单级和多级齿轮箱;按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式、同轴式以及混合式等。

箱体和轴承构造：传动齿轮副置于箱体之中，要求箱体必须具备足够的刚性承受力和力矩，以防止变形，保证传动的质量。箱体在进行大批量生产时，常采用球墨铸铁和其他高强度铸铁的箱体，其减振性好，且易于切削加工，而进行单件、小批量生产时，常采用焊接或者焊接与铸造相结合的箱体。

为了便于装配和定期检查齿轮的啮合状态，在箱体上通常设有观察窗，且机座旁一般设有连体吊钩，供起吊整台齿轮箱用，另外会把齿轮箱安装在由高强度橡胶和钢垫做成的弹性支座上，以达到减小齿轮箱传到机舱机座振动的目的，在箱体上还设有透气罩油位指示器、注油器和放油孔。齿轮箱上常采用的轴承有圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承等，而在所有滚动轴承中，调心滚子轴承的承载能力Z大，且能够广泛应用在承受较大负载或者难以避免同轴误差和挠曲较大的支承部位。

密封装置：齿轮箱轴伸部位的密封装置一方面能够防止润滑油外泄，另一方面能防止杂质进入箱体内。常用的密封装置有非接触式密封和接触式密封两种。

(1)非接触式密封：常用的有气膜密封和滤膜密封，其可以实现密封介质的零泄漏，消除对环境的污染，且所有的非接触式密封均不会产生磨损，使用时间长。

(2)接触式密封：接触式密封是使用密封件的密封，密封件应可靠、耐久、摩擦阻力小、容易装拆，应能随压力的升高而提高密封能力和有利于自动补偿磨损。旋转轴常用唇形密封圈。

主齿轮箱润滑油的工况要求

作为风电机组核心传动部件，考虑到主齿轮箱摩擦副既有低速重载工况、又有高速轻载工况，且所处环境恶劣，对其使用的润滑油运动粘度、极压抗磨性能、抗乳化性能、氧化?定性和热安定性能、防锈防腐蚀性能、抗泡沫性能都有较高要求。

主齿轮箱润滑油监测指标和周期

(1)监测必做指标：运动粘度(40℃)、水分含量、元素含量、PQ 指数、红外分析，分析铁谱、清洁度、酸值为主齿轮箱油液监测的选做指标。

(2)监测周期：每年监测一次，监测结果异常的，根据油液报告进行复检;机组出质保前三个月需监测一次，作为出质保时大部件运行状态判定的依据之一，此次监测可包含在上述所规定的监测频次内。

二、偏航和变桨齿轮箱润滑

偏航机构与机组控制系统配合，转动机舱使风轮扫掠面与风向保持垂直，使风轮始终处于迎风状态，以保证风力发电机具有Z大的发电能力，偏航系统结构见下图3;变桨机构是通过改变安装