风力发电机滑动轴承用润滑油选型报告Word格式.docx
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ISOVG68；
2）粘度指数：
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110；
3）倾点：
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-45℃；
4）闪点：
110℃；
5）优良的氧化安定性；
6）良好的抗锈蚀和抗腐蚀性；
7）良好的抗泡沫性；
8）优良的抗乳化性；
9）良好的分水性。
2.2润滑油技术指标说明
1、粘度：
是流动物质内部阻力的量度。
对润滑油来说是在一定温度下粘稠程度的指标。
度是润滑油分类分级和评定油品质量的最主要质量指标。
合适的粘度是保证电机正常润滑的一个主要因素。
电机对润滑油粘度的要求，依电机的结构和润滑方式而异。
用压力循环供油的电机需选用粘度较小的润滑油；
而对用油环给油润滑的，因转轴传热，影响轴上油膜的粘着力，需用粘度较大的油。
2、粘度指数：
是表示润滑油粘度随温度变化的指标。
是一个相对值，指数高则表示润滑油粘度随温度变化低。
润滑油应有良好的粘温特性，通常都要求粘度指数在80，甚至90以上，以保证电机轴承在不同温度下均能得到良好的润滑。
3、凝点：
润滑油在规定条件下，冷却至油不流动时的最高温度，称为凝点，它是评价油品低温流动性能的指标，凝点高的油不能在低温下使用，一般润滑油的使用温度应高于润滑油凝点10-20℃。
4、倾点：
在规定条件下，被冷却了的润滑油开始连续流动的最低温度，称为倾点，它是表示油品低温流动性能的指标，由于倾点比凝点更能反映低温流动性能，因此多用倾点表示低温流动性能。
由于风力发电机可能被布置到北方寒冷地带和热带地区，极端环境温度可达-40℃~40℃，所以润滑油需要具有较低的倾点，-45℃以下，以保证在低温启动时的流动性；
5、闪点：
在规定条件下，加热润滑油所逸出的蒸汽和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度，称为闪点。
闪点是一个安全指标，闪点在45℃以下为易燃品，45℃以上为可燃品。
滑动轴承工作时最高工作温度可达70~80℃，闪点应在110℃以上，以保证在较高工作温度下，以及短时的过速时能够承受高温，而不至于出现闪火的危险。
6、优良的氧化安定性。
电机滑动轴承的润滑油工作温度虽然不高，但用量较大，使用时间长，并且受空气、水分和金属的作用，仍会发生氧化反应并生成酸性物质和沉淀物。
酸性物质的积累，会使金属零部件腐蚀，形成盐类及使加速氧化和降低抗乳化性能；
溶于油中的氧化物，会使油的粘度增大，降低润滑、冷却和传递动力的效果；
沉淀析出的氧化物，会污染堵塞润滑系统，使冷却效果下降，供油不正常。
因此，要求润滑油必须具有良好的氧化安定性，使用中老化速度应十分缓慢，使用寿命不少于2年。
7、良好的防锈蚀和防腐蚀性。
电机润滑系统进水过后不仅会造成油品的乳化，还会造成金属的锈蚀、腐蚀。
特别是对于海上风电，海水含盐分多，海水和盐雾的锈蚀作用很强，更需要具有良好的防锈蚀性能。
8、良好的抗泡沫性。
电机润滑油在循环泵润滑过程中，会由于以下原因吸入空气：
油泵漏气；
油位过低，使油泵露出油面；
润滑系统通风不良；
润滑油箱的回油过多；
回油管路上的回油量过大；
压力调节阀放油速度太快，油中油杂质；
油泵送油过量等。
当润滑油中吸入空气不能及时释放出来时，就会产生发泡现象，使油路发生气阻，使油量不足，润滑作用下降，冷却效率降低，严重时甚至使油泵抽空。
为了避免电机润滑油产生发泡现象，除了按照电机相关规程操作和做好维护保养以外，尽可能使油少吸入空气外，还要求电机润滑油具有良好的抗泡沫性，能及时地将吸入空气释放出去。
9、优良的抗乳化性。
水和水蒸汽可能在电机运行过程中从轴封或其他部位漏进润滑油系统，特别是对于海上风电。
所以抗乳化性能是电机润滑油的一项重要性能指标。
如果抗乳化性能不好，当油中混入水分后，不仅会形成乳浊液而使油的润滑性能降低，而且还会使油加速氧化变质，对金属零部件产生锈蚀。
压力循环供油润滑的发电机组，润滑油投入的循环油量较大，始终处于湍流状态，遇水容易产生乳化现象。
要使润滑油具有良好的抗乳化性，则基础油必须经过深度精制，紧量减少油中的环烷酸、胶质和多环芳香烃。
第三章润滑油的分类
润滑油品种繁多，使用性能及对象各异，但根据其来源和组成可分为天然油、矿物油和合成油三大类。
3.1天然油
天然油是指分子结构中含有酯基的动植物油。
其特点是具有良好的润滑性能和负荷承载能力。
早在几千年前就被人们作为润滑材料应用，目前仍在齿轮油、金属加工液、机床导轨油中得到广泛应用。
但其抗氧化性能及低温性能差。
3.2矿物油
矿物油是指从石油中提炼出来的各种润滑油。
其主要成分是碳和氢两种元素组成的不同大小和不同结构的烃类化合物。
是目前产量最大，应用最广的润滑材料（约占润滑油总量的90%）。
矿物油具有润滑性能好，粘度范围宽——可制备各种不同粘度的润滑油，而且成本低。
但其高低温性能不能同时兼顾，能满足低温需要的油，高温时易挥发和氧化。
反之，能满足高温使用要求的油，其低温流动性差。
因此难于满足特殊工况下的润滑要求。
3.3合成油
合成油是指用化工原料通过化学合成的方法制备的各种润滑油。
其重要成分不是单一类型的化合物，而是包含元素组成、分子结构和性能特点各异的多类化合物。
不但具有优良的润滑性能，且使用寿命长。
既可满足特殊工况下苛刻的使用要求，又可收到良好的经济效益。
鉴于风力发电机的使用工况比较恶劣，在同时要满足极端高温和低温的情况下只能选择合成润滑油的作为滑动轴承润滑油。
下一章将对对合成润滑油作一简单介绍。
第四章合成润滑油介绍
根据合成润滑油基础油的化学结构,美国材料试验学会（ASTM）特设委员会制定了一个合成润滑油基础油的试行分类法,将合成润滑油基础油分为三大类:
表1合成润滑油基础油的分类
第一类：
合成烃润滑油
第二类：
有机酯
第三类：
其它合成油
聚α-烯烃油
双酯
聚醚
硅酸酯
烷基苯
多元醇酯
磷酸酯
卤代烃
聚丁烯
聚酯
硅油
聚苯醚
合成环烷烃
制备合成润滑油的原料主要来自石油、煤、页岩和天然气,例如制备合成烃润滑油和聚醚所需的乙烯、丙烯、异丁烯、苯和环氧乙烷、环氧丙烷等都可以从石油中得到。
磷酸酯、硅油、硅酸酯和氟油还需要矿石或非金属矿为原料。
制备酯类所需的脂肪酸和二元酸也可从动植物油中获得。
下面介绍合成润滑油主要特性。
4.1具有优良的耐高温性能
合成润滑油一般比矿物油热安定性好、热分解温度高、闪点及自燃点高、对添加剂的感受性好,加入一定抗氧化添加剂后,其氧化安定性好,使用温度高。
因此,合成油比矿物油具有更为优良的耐高温性能。
表2列出了各类合成油的热分解温度和整体极限工作温度范围。
从表中可以看出,对粘度相近的油品来说,合成油比矿物油的使用温度要高。
表2各类合成油与矿物油的热分解温度及整体极限工作温度范围
类别
热分解温度/℃
长期工作温度/℃
短期工作温度/℃
矿物油
250～340
93～121
135～149
338
177～232
316～343
283
175
200～220
316
177～199
218～232
279
163～177
204～218
194～421
93～177
135～232
388
218～274
340～450
191～218
260～288
454
316～371
427～482
全氟碳化合物
288～343
399～454
聚全氟烷基醚
232～260
4.2具有好的低温性能及粘温性能
大多数合成润滑油比矿物油粘度指数高,粘度随温度的变化小。
在高温粘度相同时,大多数合成润滑油比矿物油的凝点低、低温粘度小,这就保证了合成润滑油可在较低的温度下使用。
表2列出了各类合成润滑油的粘度指数及凝点的范围。
从表3可以看出,聚α-烯烃油、双酯、多元醇酯、硅油、硅酸酯、聚醚和聚全氟烷基醚都比矿物油的粘度指数高,倾点低,因此它们都具有低温性能及粘温性能好的特点,同时它们的高温性能也比矿物油好,所以它们比矿物油的使用温度范围要宽。
表3各类合成润滑油与矿物润滑油的粘度指数以及凝点范围
粘度指数
凝点/℃
50～130
-45～-6
80～150
-40
110～190
-80～-40
60～190
-80～-15
90～280
-65～5
30～60
-50～-15
100～500
-90～10
110～300
-60
-100～10
-15～20
-240～10
-60～16
23～355
-77～-40
4.3具有低的挥发损失
一般合成油与相同粘度的矿物油相比挥发性要低。
这是因为合成油大多数是一种单一的化合物,其沸点范围较窄,而矿物油是一段馏分油,在一定蒸发温度下,其轻馏分易挥发。
图1画出了相近粘度的矿物油、聚α-烯烃油、双酯及聚酯馏出温度与馏出量的比较 油品的挥发性是油品在使用过程中的一项重要性能。
在使用过程中,由于温度高,挥发性大的油品不但耗油量增加和需要经常补油,而且由于轻组分的挥发会使油品变粘,造成油品基本性能发生变化,因而影响油品的使用寿命。
合成油与同粘度的矿物油相比在高温下挥发损失要小得多。
用矿物油调制的SAE40内燃机油比用合成油调制的SAE20内燃机油的挥发损失大一倍以上。
图1合成油与矿物油的馏出量的比较
1-矿物油，40℃粘度为20.59mm2/s
2-聚α-烯烃油，40℃粘度为33.07mm2/s
3-双酯，40℃粘度为14.42mm2/s
4-聚酯，40℃粘度为20.59mm2/s
4.4合成油具有难燃性
矿物润滑油遇火会燃烧。
在许多靠近热源的部位,常常由于矿物油的泄漏着火造成重大事故。
目前还没有找到靠加入添加剂的办法来改善矿物油的着火性能。
而某些合成油却具有优良的难燃性能。
例如,磷酸酯虽然本身闪点并不高,但是由于没有易燃和维持燃烧的分解产物,因此不会造成延续燃烧。
芳基磷酸酯在700℃以上遇明火会发生燃烧,但它不传播火焰,一旦火源切断,燃烧立即停止。
所以磷酸酯其本身具有难燃性。
聚醚是水-乙二醇难燃液的重要组分,主要用来增加粘度。
聚醚和乙二醇都能燃烧,但水-乙二醇难燃液中含40%～60%的水,在着火情况下,由于水大量蒸发,水蒸汽隔绝了空气,从而达到阻止燃烧的目的。
全氟碳润滑油在空气中根本不燃烧,而全氟烷基醚油甚至于在氧气中亦不能燃烧。
表4列出了合成油的难燃性能。
合成油的难燃性能对航空、冶金和发电等工业部门具有极重要的使用价值。
表4合成油的难燃性能
油品类别
闪点
/℃
燃点
自燃点
热歧管着火
温度/℃
纵火剂点火温度/℃
矿物汽轮机油
200
240
360
510
燃
芳基磷酸酯
340
650
700
不燃
聚全氟甲乙醚
500
930
水-乙二醇难燃液
无
4.5小结
综合以上情况,表5列出了各类合成润滑油与矿物润滑油的主要性能对比。
从表中可以看出:
聚α-烯烃油与有机酯类油均具有优良的综合性能,因此是两种最有发展前途的合成润滑油品种。
表5各类合成润滑油与矿物润滑油的主要性能对比
油类型
粘温性
低温性
热安定性
氧化安定性
水解安定性
抗燃性
耐负荷性
体积模数
挥发性
抗辐射性
相对密度
储存性
价格
良
中
优
低
高
超精制矿油
合成烃
酯类油
差
氟碳油
全氟醚
第五章润滑油的选型
通过前面对润滑油的介绍考虑到风力发电机的工作环境，宜选用合成油，下面就以美孚和壳牌润滑油为例就具体型号选定作一介绍。
5.1美孚SHC600系列润滑油
5.1.1产品简介
美孚SHC600系列润滑油是性能卓越的齿轮与轴承润滑油，在设备保护、油品寿命及无故障操作等方面表现杰出。
本系列产品是以合成的无蜡碳氢基础油调制。
以这种高粘度指数的基础油，配合独特的、专利的添加剂配方，使该系列产品能在大大超出矿物油的能力范围之外的高、低温极端使用条件下，显示其杰出的性能。
本系列产品即使在负荷极重的齿轮和受高剪切作用力的轴承里，仍能承受机械剪切力的作用，而粘度则几乎没有降低。
美孚SHC600系列产品的牵引系数低，低牵引系数乃因基础油的分子结构所致。
因此负荷区不规表面如齿轮和滚动的接触轴承的液体摩擦力较低。
由于液体摩擦力低，则工作温度也较低，因而提高了齿轮的效率，达到降低动力耗损的结果。
这也使零件的寿命延长、设备的设计较经济。
美孚SHC600所采用的基础油与抗氧化添加剂配合极佳，因此抗氧化、抗油泥形成等性质卓越，特别是在高温时。
在本系列产品中使用的添加剂组分，也具有优异的抗锈蚀、抗腐蚀功能，极佳的抗磨损、破乳化、控制泡沫及空气释放性，还与多种金属相容。
美孚SHC600系列润滑油也与通常以矿物油润滑的油封，以及设备中采用的其他结构材料相容。
美孚SHC600系列润滑油所采用的尖端技术，使举世种类繁多的设备使用者，都必选本系列产品。
当初被认为解决高温难题的本系列产品，却因为它们广泛的优异性能，如今在许多工业应用被采用。
5.1.2特性与优点
美孚SHC品牌润滑油因其创新及杰出的性能而受到全世界公认和赏识。
含有由美孚的研究科学家领先开发的分子聚合的合成产品，正是美孚承诺继续不断地采纳先进技术，提供杰出的润滑油产品的象徵。
美孚SHC600系列产品成功开发的关键因素之一，即是美孚的科学家与产品应用专家，与主要的原设备制造商之间紧密联系，确保美孚的产品在不断进展的工业设备设计中具有卓越的性能。
美孚与设备制造商的协作，帮助美孚确证来自本身的实验室的测试结果，显示美孚SHC600系列润滑油卓越的性能。
在与原设备制造商协作中发现的众多可贵效益之一，是用美孚SHC600系列替换矿物油之后，具有获得显著效率改进的潜能。
这些效益在某些因设计而免不了整体效率较低的设备－例如高齿比的蜗轮蜗杆，特别明显。
为了克服润滑油经受高温的问题，美孚的产品配方科学家为美孚SHC600系列产品选用了具有卓越的高温/抗氧化潜能的专利基础油。
为了尽量提高基础油的效益、获得卓越的油品寿命、控制沉淀物的形成、温度/氧化稳定性、化学降解性，以及使各项性能彼此平衡，美孚的配方专家也选用了特别的添加剂。
基础油的无蜡本质也具有优异的低温流动特性，是矿物油产品所不能匹比的，特别适用于偏远的、低环境温度应用。
美孚SHC600众多优点和特性之中包括（见表6）：
表6美孚SHC600优点和潜在效益
特性
优点和潜在效益
高温下超卓的抗热及抗氧化性能
扩大设备在高温下作业的能力
油品寿命长，减少换油次数及开支
减少油泥和沉淀；
设备无故障运行，滤油器寿命延长
高粘度指数、无蜡
在高温下仍能保持粘度和油膜厚度
卓越的低温性能，包括低温启动性能
低温牵引系数
降低整体摩擦力，增加有滑动接触的传动装置如齿轮传动装置的效率，具有减少动力消耗和降低稳定状态运行温度的潜能。
减少滚动接触轴承中的微滑移现象，有延长滚动零件寿命的潜能。
高承载能力
保护设备并延长其寿命，减少意料之外的停工期，延长保养间隔。
添加剂配方平衡
在防锈、防蚀、分水性，泡沫控制、空气释放性等方面性能优异，能确保许多工业设备无故障运行，减少经营成本。
很好的抗泡和空气释放性能
有效系统运行和较少的无计划停机
优秀的抗磨性能
极佳的设备保护性，减少设备更换费用
5.2美孚润滑油选型
表7美孚SHC600系列合成润滑油的主要性能参数。
美孚润滑油技术参数
美孚SHC600系列
624
625
626
627
629
ISO粘度等级
32
46
68
100
150
粘度，ASTMD445
cSt@40℃
32.4
48.0
69.9
99.1
143
cSt@100℃
6.3
7.9
10.9
13.9
18.3
粘度指数，ASTMD2270
148
135
146
144
倾点，℃，ASTMD97
-54
-48
-42
-45
闪点，℃，ASTMD92
252
236
248
228
密度，ASTMD4052，15℃
0.85
0.86
通过选型，美孚SHC626号润滑油可以满足润滑要求。
5.3壳牌确能立AS系列润滑油
5.3.1产品介绍
壳牌确能立AS润滑油是一种运用独特添加剂技术的顶级空气压缩机油，应用于油浸式旋转空气压缩机（螺杆式和叶片式），具有极佳的性能。
确能立AS以精选的PAO合成油为基础油，即使在苛刻的条件下也能够提供更加有效的润滑并延长换油周期。
5.3.2性能特点及优势
●卓越的热稳定性
壳牌确能立AS能够减少由于温度变化所产生的油泥及其他沉积物的形成，甚至在高温条件下，仍能维持压缩机的高效率运转。
●极佳的分水性能
本产品极易与水分离，在遭遇到水污染时仍能保持良好的工作性能。
●杰出的抗氧化性能
壳牌确能立AS能够阻止叶片式和螺杆式运动部件上积碳及油泥的形成，确保在换油周期内保持较高的工作状态。
●优异的防锈和抗磨保护性能
壳牌确能立AS能够为所有金属部件表面提供有效防腐蚀保护。
同时，还可以为齿轮，螺杆，轴承等敏感部件提供抗磨保护，从而延长设备的维护保养期。
●极低的挥发性
确能立AS极低的油品挥发特性和低油耗，加油周期相应缩短。
●极好的表面特性
壳牌确能立AS具有低起泡性，良好的空气释放及分水性能，通过双级压缩机中的中间冷却器、油水分离器和干燥器，能够将空气和水从油中很好的分离。
●更长的换油周期
壳牌确能立AS可大大延长换油周期，即使在最高排气温度持续高达100℃的工况下，换油周期最大可以延长到12000小时。
●高粘度指数
壳牌确能立AS与传统矿物油相比，粘度随工作温度变化更小。
能够提供较低的冷启动粘度，同时在工作温度下能保持较高的粘度。
5.4壳牌润滑油选型
表8壳牌确能立ＡＳ系列合成润滑油的主要性能参数。
壳牌确能立ＡＳ 润滑油技术参数
确能立AS
ISO3448
运动粘度
ASTMD445
40℃
mm2/s
100℃
6.0
7.7
10.4
密度15℃
kg/m3
ASTMD1298
843
846
闪点（COC）
℃
ASTMD92
230
235
258
倾点
ASTMD97
-50
-46
DINISO2909
139
防锈特性
ASTMD665-B
pass
水分离特性
min
ASTMD1401
10
旋转氧弹试验
ASTMD2272
2200
FZG负载试验
通过级别
CEC-L-07-A-95
12
通过选型，壳牌确能立AS68号润滑油可以满足润滑要求。
升级会员 