設備潤滑管理是風電運維過程中的一項重要內容，而粘度是潤滑油性能的Z重要理化性能指標之一，也是油液（yè）監測（cè）過程中關（guān）注度Z高的指標之一，粘度控製（zhì）在合理範圍內是滿足設備（bèi）潤滑要求的必要條件之一，並（bìng）且可通過粘度的變化趨勢（shì）也可間（jiān）接地反映設（shè）備運行的狀態。

風電用齒輪油運動粘度的選擇（zé）

粘度是物質流動（dòng）時內摩擦力的量度，是（shì）潤（rùn）滑油性能的重要指標之一，它一般隨溫度的升高而降（jiàng）低。絕大（dà）多數潤滑油是根據其粘度等級來（lái）製定牌號的，這也是設備選油用油（yóu）的主要（yào）依據。

潤滑（huá）油粘度的選擇（zé）對設備安全、穩定、高（gāo）效運行至關重要，潤滑油粘度（dù）的變化會很大程度影響潤滑效果，潤滑油在合理的粘度時會形成較（jiào）豐厚油膜，使油膜在各種溫度下將風電機（jī）組部件隔開，防止接觸（chù）麵磨損造成（chéng）磨損，同時可減小摩擦並降低能量損失（shī）。

IEC 61400-4標準中對風電用潤滑油的粘度規定:潤滑油粘度等級應以齒輪箱中潤滑油（yóu）的（de）運行溫度（dù）、油液的粘度指數、齒輪運行的線速度等為基礎進（jìn）行選擇。因風電（diàn）機組普遍應用增速齒輪箱，其齒輪（lún）箱輸入和輸出端的軸速差（chà）別較大，此時（shí）應盡量（liàng）滿足輸入端低速齒輪的潤滑需求。通常由以下經驗公式（shì）得出設備所需的潤滑油粘度等級:

Vao  500·V。 -0.5

Va。一油品（pǐn）40℃時（shí）的運（yùn）動粘度，單位為mm²/s

V。一齒輪設計的運行時線（xiàn）速度，單（dān）位為m/s

根（gēn）據以上結論（lùn）得風電（diàn）機組（zǔ）正常潤（rùn）滑油粘度在320mm²/s，目前業界普遍采用（yòng）的風電齒輪油粘（zhān）度控製標準為:正常粘度中值士巧%，即320 mm²/:粘度的齒輪（lún）油，其（qí）可接受的使用區間為272-368 mm²/s之間。

粘度的檢測結果

根（gēn）據我實驗室近兩（liǎng）年的對風電用齒輪油的監測（cè）結果，粘度超標的案例在故障案（àn）例中的占（zhàn）比為34%，為占比Z多的指標。

而在粘度超標（biāo）的案（àn）例（lì）中，絕大多數案例為粘度降低引起，占比（bǐ）達（dá）到95%以上，粘度（dù）升高的占比較小。

影響潤（rùn）滑油粘度的因素

溫（wēn）度對齒輪油粘度的影響

齒輪油粘度一般隨（suí）著溫度的升高而降低（dī），以下是（shì）三種常用的風電齒輪油的粘度隨溫度（dù）的變化曲線:

在風（fēng）電設備運行過（guò）程中，過高（gāo）或過低（dī）的溫度齒輪箱都不能正常運行，嚴重時設備會（huì）自動停機。這是因為（wéi）:溫度過低時，齒輪油（yóu）的流動性差甚至凝固，無法（fǎ）通（tōng）過潤滑管路分（fèn）配到各潤滑點，造成設備潤滑不（bú）良，同時內摩擦力變大，會出現短暫幹摩擦，引起零部件表麵嚴重磨（mó）損;低溫啟動時，一般風電機（jī）組會在齒輪（lún）箱（xiāng）底部進行加熱棒加熱，使油溫達到合理溫度方可啟動。溫度過高時，齒輪油的粘度過（guò）低，油膜支（zhī）撐能（néng）力降（jiàng）低，易形成（chéng）邊界潤滑，增加摩擦副的磨損，同時其密（mì）封效果也（yě）會差，易引起漏油，再者高溫也會對（duì）齒輪油的氧（yǎng）化產生促進作用，加速齒輪油的（de）劣化（huà）;一般（bān）風電機（jī）組的齒輪箱溫度控製在（zài）80℃左右，高於此溫度設備將會自動停機。

水分對齒輪油（yóu）粘度（dù）的影響

在風電機組齒輪油監測中，Z常見的是乳化現（xiàn）象及油水分層的情況，如圖2所示:

這兩種情況下對潤滑油粘度的影響如表2所示:

據表2結果，齒輪油乳化後其粘度變化不大（dà），油水分層的樣品搖勻（yún）後其粘度（dù）明顯增大，但兩（liǎng）種含（hán）水的情況都會對齒輪箱（xiāng）的齒麵造成（chéng）腐蝕(見圖3)，同時（shí）水分的加入會使潤滑油無法形成（chéng）連續的油膜，從而造成設備的異常磨損，這從（cóng）表2中鐵磁顆粒含量的異常升高可以看出。

原因分析:晝夜溫差較大，齒輪箱呼（hū）吸孔和幹燥器沒有日常維護，冷凝水長時間聚集;現場油品儲存在潮濕環境。建議及時（shí）更換齒輪箱呼吸孔幹燥劑，並將油品儲存在陰涼幹燥處。

設（shè）備的異常磨損對潤滑的影響

當前常見（jiàn）的風電齒?油多為合成油，其基礎油多為長鏈的聚a烯烴，當設備（bèi）發生異（yì）常磨損時，接觸的（de）摩擦副會將（jiāng）齒輪油中長鏈（liàn）的聚合物剪切為短鏈的化合物，從而使齒輪油的粘度降低（dī），粘度降低後的齒（chǐ）輪油無法形成有效的油膜，從而加劇設備磨損，使齒輪油再次（cì）受到磨損剪切，形成惡性循環。

該現象初了控製齒輪油的粘度之外，也可間接的監測設備磨（mó）損:某風場在油液監測（cè）過程中發現粘度在2015年3月異常降低，隨後兩（liǎng）次複檢也在270mmZ/S左右，同時發現其磨損鐵元素含量隨之升高，現場內窺鏡檢查發現齒麵有劃傷和壓痕，如圖5所示。

油品混用對潤滑油的影（yǐng）響

由於油品儲存時不（bú）注意分類、分區存放，人員稀（xī）缺（quē），易造成油品的錯用（yòng）或混用，給設備（bèi）造成了安（ān）全隱患。出（chū）現（xiàn）的案例（lì）:液壓油混（hún）入齒輪箱的齒輪油中，如圖6所示:

由圖（tú）6可見，前兩次監測中齒輪（lún）油粘度正常，第三次粘度顯著降低，之後取樣複檢也出現粘度降低情況，同時（shí）伴有鐵元素升高、PQ指數升（shēng）高、氧（yǎng）化指數升高的現象;監（jiān）測過程中發現樣品中出現大量鋅元素，該機組所用的正常齒（chǐ）輪油中不含鋅，而其使用的液壓油中（zhōng）含有鋅。由此我們推斷（duàn）該齒輪油粘度的降低是因（yīn）為液壓油（yóu）混入齒輪油中所導致（zhì），油品混（hún）用後出現設備磨損跡象。建議將油品貼標簽存放，以免（miǎn）出現類似情況。

粘（zhān）度（dù）的變化對磨損的影響

異常磨損是設備管理中Z常（cháng）見的故障類（lèi）型，為考察粘度對設備磨損的（de）影響，我們通過（guò）四球式摩擦實驗進行驗（yàn）證，實驗的四個樣品分別（bié）為:粘度270mm²/s ,290mm²/s, 320mm²/s, 590mm²s，其中前三個樣品為含水（shuǐ）量正常的樣品，第（dì）四個樣（yàng）品為含水量異常升高樣品（pǐn）(油（yóu）水分層);其實驗結果如圖7所示:風電用齒輪油在320mm²/s左右時，其磨斑直（zhí）徑Z小（xiǎo），當粘度降低（dī）或升高時，磨斑直徑都（dōu）會增大，且粘度降低時磨斑增大的更快。這說明:粘度降低時（shí）油膜會變薄，磨損量會上升;含水量異常升高時，水分會將油膜分離，無法形（xíng）成連續的油膜，磨損量也會上升。

本文通過影響運動粘度的因素進（jìn）行了分析，並對粘度對（duì）設備的磨損影響進行了實驗說明，結論表明:溫度、水分、設備的異常磨損、油品混用（yòng）等因素都（dōu）會對粘度產（chǎn）生影響;粘度（dù）的增大或減小都會引起設備的異常磨（mó）損。

【來源：風能產業】