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監(jiān)測磷含量的變化,確定齒輪油是否需要更換

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      直驅(qū)型風(fēng)機(jī)和雙饋型風(fēng)機(jī)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要機(jī)型,其中雙饋機(jī)型是通過主軸傳動(dòng)鏈,經(jīng)過齒輪箱增速到異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速后,通過勵(lì)磁變流器勵(lì)磁而將發(fā)電機(jī)的定子電能并入電網(wǎng)。因此,齒輪箱是雙饋機(jī)組的核心部件之一,齒輪箱增速工作中主要是依靠齒輪油來潤滑減磨。當(dāng)前,風(fēng)機(jī)用齒輪油主要是ISO 320#全合成油。ISO320#齒輪油主要添加劑是含磷的極壓抗磨添加劑。

極壓抗磨劑主要是為了防止刮傷、卡咬、磨損和燒結(jié)熔焊而使用的添加劑,適合用于高速、高溫和高負(fù)荷等惡劣工況的潤滑環(huán)境之中。雙饋型風(fēng)機(jī)齒輪箱是正是在高速、高負(fù)荷條件下工作,齒輪油中磷型添加劑起到極壓、抗磨作用。關(guān)于磷型極壓抗磨劑的作用機(jī)理,由于含磷化合物及其衍生物的作用機(jī)理很復(fù)雜,學(xué)者提出了幾種不同觀點(diǎn)。①化學(xué)拋光學(xué)說②小平臺(tái)學(xué)說③表面鈍化學(xué)說④生成混合磷酸鹽學(xué)說⑤腐蝕磨損一摩擦聚合物學(xué)說??傊袡C(jī)磷化物的極壓抗磨機(jī)理,可以確認(rèn)磷化物及其衍生物首先吸附在金屬表面上,在有摩擦的極壓狀態(tài)下,發(fā)生摩擦化學(xué)反應(yīng),生成有機(jī)磷酸鹽、有機(jī)亞磷酸鹽、有機(jī)磷酸聚合物,生成的多聚磷酸鹽和無機(jī)磷酸鹽膜(亞磷酸鐵、磷酸鐵、磷酸鐵水合物和氧化鐵等)。正是這些物理吸附和化學(xué)反應(yīng)膜的形成,起到極壓抗磨作用[3)。

以上磷型極壓抗磨劑的作用機(jī)理說明,齒輪油中添加劑磷含量是隨著機(jī)組運(yùn)行逐漸減少,當(dāng)磷含量減少到一定程度,極壓抗磨作用就會(huì)明顯減弱,齒輪箱磨損就會(huì)加劇,油液監(jiān)測中的鐵元素含量就會(huì)明顯增加,雖然齒輪油理化指標(biāo)檢測還在正常范圍內(nèi),但是磷型極壓抗磨劑的減少,也說明齒輪油已經(jīng)老化。

但根據(jù)Spectroil 120C油料光譜分析儀測試大量在用齒輪油得到磷含量數(shù)據(jù),再采用一元回歸方程以齒輪油使用時(shí)間為自變量,以磷含量為因變量,建立一元線性回歸方程,按照回歸方程,計(jì)算出不同年限的磷含量,再把齒輪油中磷含量分為5個(gè)區(qū)間(磷含量mg/kg:P≥310、280≤P<310、250≤P<280、230≤P<250、P<230),分析不同磷含量區(qū)間中齒輪箱磨損鐵元素含量的增量。在5個(gè)區(qū)間段磨損鐵元素增加量最多,說明此區(qū)間極壓抗磨作用明顯減弱,表明齒輪油老化,需要進(jìn)行更換新油。



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