智能集中润滑系统在风电机组上的应用

智能集中润滑系统在风电机组上的应用
近年来，在国家政策的大力扶持下，风电设备制造业进入了黄金期，制造技术和生产能力快速发展，获得了技术和生产经验的积累，尤其是在国内的能源供需矛盾问题越来越严重和电力需求上升的情况下，风电产业得到迅速发展。

然而对风电润滑技术的研究，并没有随着风电行业的发展而与之俱进，传统的润滑方式在风电技术上仍大量应用，这种润滑方式对给油点是否供油观察不便、油量是否适量不易判断、给油点出现问题也不易点检。

本文提出在风电机组上采用先进的润滑方式――维克森VIC-MX型智能集中润滑系统。

该集中润滑系统可利用电机来控制对轴承进行间歇性的供油，均匀的进行润滑，自动润滑系统可自动、定时、定量周期性的对各轴承点定量供油，使轴承保持适当的油膜，能有效的防止轴承失效，是非常合理可行的润滑方式。

一、风电机组润滑特点
风电机组的主要润滑点包括变桨轴承、变桨齿轮箱、主轴轴承、偏航齿轮箱、偏航开齿、发电机轴承、滑环密封圈、主齿轮箱。

在这八个主要的润滑点中，除齿轮箱外，其他轴承均采用干油润滑，由于各润滑点轴承润滑的周期不同，传统的润滑方式是在此处设置两套干油润滑系统，一套是变桨/偏航轴承干油润滑系统，一套是主轴轴承干油润滑系统。

变桨/偏航轴承作为风力发电机组的核心部件之一，如何确保并延长变桨/偏航轴承的使用寿命，减少不必要的停机以及降低综合维护成本，选择合适的润滑脂非常重要。

对润滑脂的具体要求，总结起来主要有以下几个方面：1.工作温度范围要求在-40℃～+50℃；有效承受高负载；2.在冬天低温条件下能顺利启动；3.抗氧化及长效润滑的要求，能够延长补脂周期，同时降低年消耗量；4.防腐蚀的要求，尤其是海上风电机组的防腐蚀；5.密封兼容性；
6.在自动润滑系统中具有良好泵送性能的要求，充分保证在低温条件下也能及时输送足量的油脂；
7.抗摩擦腐蚀的要求，由于变桨/偏航轴承的工况特点是低速高负载并伴随小幅振动，而小幅振动将产生摩擦腐蚀，从而影响到轴承的正常运行和轴承的使用寿命，导致运维成本大幅度增加。

国内主轴轴承多使用调心轴承作为止推轴承，浮动轴承为圆柱轴承或者调心轴承，出现问题的多为作为止推的调心轴承。

出现问题的形式是轴承发热严重，黄铜保持架损坏等现象。

针对上述主轴润滑很难到位的情况，现在设计的风力发电机主轴轴承润滑系统一般为在轴承座上设置有进油孔和回油孔，进油孔通过输油管与油泵连接，油泵与油箱通过输油管连接，油泵通过输油管把邮箱里的润滑油供给到主轴轴承，油泵与输油管一端连接，输油管另一端伸入到油箱中；通过此风力发电机主轴轴承润滑系统，润滑油可以循环使用，润滑油对轴承进行润滑后流回油箱之中，润滑充分，减少对环境造成的污染，油箱之中设置加热器，当环境温度偏低时，加热器对润滑油进行加热，保证润滑系统正常运转，油位达到警戒值时可自动报警，延长轴承使用寿命。

二、三种润滑系统介绍
（一）、单线润滑系统
系统只有一根主管线，通常由一个柱塞泵将润滑剂注入到主管线中，并通过单线给油器一对一进行供油，每个给油器各对应一个润滑点给油器之间是相互独立的。

给油器上装有传感器，检测每一个给油器的给油信号，一旦不出油，将会输出堵塞信号。

单线润滑系统工作原理及特点：润滑剂从润滑泵中过来，依次推动分配器的活塞，同时向各个润滑点供油，系统如有一个点受赌，分配器活塞不能动作，整个润滑系统就会全线停止工作，需要排除故障才能回复工作。

报警及监控特点：在全部润滑点中，只要有一处堵塞，通过指示器就可报警，只有查找指示器活塞才能找出堵塞点，故障处理比较慢，无法实现电脑监控。

给油脂的可靠性及脂量的控制：系统工作时，各个润滑点是串联的形式，一点受堵，
全线停止工作，系统可靠性较差，每个润滑点脂量多少由人工来调整，可调范围小，精度低。

（二）、双线润滑系统
双线润滑系统以多点润滑泵为核心，各出口后可接不同的润滑点，各出口油量可调节，润滑泵内凸轮带动柱塞按照调节的油量出油。

双线润滑系统的工作原理及特点：润滑剂从油泵中出来，可以直接进入分配器，推动活塞后向润滑点供油。

背压低，阻力小的润滑点首先得到供油。

其中有一处或多出受堵后，系统尚能继续工作，故受堵点不已发现。

报警及监控特点：分配器是否供油，只能通过分配器上方的运动指示是否动作来判断，所以很不方便。

润滑点被堵塞时，不易发现。

无法电脑监控。

油脂的可靠性及脂量控制：润滑点给脂量的多少，受轴承负载轻重、背压高低、距离远近、阻力大小等因素影响，给油量不易和预定量相一致。

容易发生过多而浪费或过少甚至中断的现象。

（三）、智能润滑系统
维克森VIC-MX型智能集中润滑系统由电动润滑泵、泵单元、分配器、电控器和管线接头等附件组成（如图所示）。

其油路采用一个电磁给油器控制一个润滑点的逐点供油方式，通过开关电磁阀的次数控制每一个点的供油量，并可设定每一个润滑的供有周期，采用检测润滑脂在电磁给油器内位移信号来真实反映润滑点状态。

并通过润滑全面管理软件对所有润滑部位的状态进行管理。

图1VIC-MX型智能集中润滑系统组成结构图
智能润滑系统的工作原理及特点：润滑剂从润滑泵中过来，通过主控系统自动控制每个电磁给油器的动作，一次向各个润滑点供油，系统如有一点受堵，不影响其他润滑点供油。

报警及监控特点：每个润滑点安装有流量传感器，可以显示每个润滑点的供油情况。

如有故
障，及时报警，并通过上位计算机进行实时监控，运行状况一目了然。

给油脂的可靠性及脂量控制：系统对每个润滑点进行集中一对一的控制，各个润滑点可靠性高。

每个润滑点根据实际需要可任意调整供油量，且调节十分方便。

智能润滑系统加油泵是根据润滑泵油筒内的液位高低工作的，当液位低时系统自动补油；润滑泵是在油点给油时自动启停的，无须人工干预，电动润滑泵为系统提供了0-40Mpa压力的油脂，智能润滑采用单线输油方式；流量式给油器采用容积方式给油，大大提高了给油精度，给油器的工作由电子流量分配器控制，它是智能润滑的重要部分。

智能集中润滑系统采用一根供油主管，存储在管路内的油量少、不易老化、材料省、施工简单。

用户根据设备的润滑点数选择相应点数的智能润滑，并且提供润滑点配置图，在配置图上标明润滑点位置、润滑点号、管路长度、每次给油量、润滑周期等数据。

随着无线网络技术的发展，可以把多个风电机组上的智能润滑系统通过无线网络连接起来，通过以太网把数据输送到监控室，达到实时监控，对每个风电机组上的润滑系统润滑点统一编号，这样即使监控室远在千里之外也能随时对整个系统进行监控，如有润滑点出现问题，通过网络把数据传出来，就可以在监控画面上查出。

三、风电发电机采用智能润滑系统的优点
综上所述，风电发电机组采用智能润滑系统有以下优点：
1.单点供油、逐点检测能够做到每一个点故障清晰可见，设备各部分模块化，维护检修简单；
2.变桨轴承、偏航轴承、主轴轴承组和电机轴承可以共用一套润滑系统，每一点单独设定循环周期及供油量，同时可批量编辑相同的润滑制度润滑点；
3.可视化监视界面，坐在监视器下如临现场，哪一个润滑点出现问题都可以实时监控；
4.对工作电压、电流、环境温度等参考性信号进行实施检测；
5.冗余式系统，在润滑泵故障时可切换至备用泵；
6.开方式OPCserver，方便多个系统集中管理。

四、结束语
风电润滑系统作为风电产业链的重要组成部分，其技术应该跟上风电行业发展的步伐，精确可靠的润滑才能成为风电机组顺利运行的有力保证。

智能润滑系统引入了先进的润滑管理制度，可以大大减少运动副和整机的备件成本，减少压库资金；智能润滑系统精确的润滑可以延长或成倍增加运动副和整机的是用寿命，减少维修人员和维修成本；智能润滑系统可以减少磨损阻力，降低能耗，节约电力或油料成本；智能润滑系统对故障准确的检测可以减少因运动副磨损而停产换件的时间获次数，大大提高生产效益。

我们相信智能润滑系统在风电机组上应用的前景是非常广阔的，在未来一段时间内该课题必将
成为众多润滑厂家研究的重点。

出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。

然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。

诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。

宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。

若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。

侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。

将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。

亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。

先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。

侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。

臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。

先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。

后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。

受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。

今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。

此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。

至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。

愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。

若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。

臣不胜受恩感激。

今当远离，临表涕零，不知所言。