風(fēng)能(néng)是世界上(shàng)最豐富的可再生(shēng)能(néng)源之一(yī)。風(fēng)機的葉片在風(fēng)能(néng)的推動下(xià)高速旋轉，源源不斷地輸出電能(néng)。這(zhè)種可再生(shēng)的能(néng)源利用模式過去幾年在全球都得到了(le)迅猛地發展。
事(shì)實上(shàng)，中國在風(fēng)能(néng)利用方面潛力巨大。根據中國可再生(shēng)能(néng)源行業協會的預測，中國的風(fēng)電裝機容量到2020年将達到2億3000萬千瓦。不久的将來(lái)，中國有望成為(wèi)全球最大的風(fēng)力發電生(shēng)産國。
中國的風(fēng)電廠在不斷提高電力産量的同時(shí)，也(yě)确保原有的和新(xīn)裝的風(fēng)機長期穩定地運轉，而潤滑油在其中扮演着重要的角色。風(fēng)電設備對于潤滑油品要求十分(fēn)嚴苛，而潤滑油參數指标十分(fēn)複雜，要從市(shì)場(chǎng)上(shàng)衆多的産品中選擇一(yī)款可以兼顧生(shēng)産效率和設備保護的、性能(néng)均衡的潤滑油産品對于負責風(fēng)機維護保養的人(rén)員(yuán)來(lái)說(shuō)是極大的挑戰。
美孚工業潤滑油的工程師們在長期的實踐中累積了(le)豐富的經驗。根據風(fēng)機的特點和潤滑油的産品屬性，他們總結出了(le)極具操作(zuò)性的指導意見。風(fēng)機的維護保養人(rén)員(yuán)們參考這(zhè)些(xiē)指導意見後在挑選潤滑油時(shí)将更加有針對性，也(yě)能(néng)更容易做出正确的選擇。
一(yī)、潤滑部位
風(fēng)機有幾個(gè)主要的潤滑部位，包括主變速箱（main gearbox）、變槳和偏航變速箱（ancillary pitch and yaw gearboxes），制動液壓控制和變漿控制（hydraulic controls for braking and pitch control），變槳（pitch）、偏航和主軸承（yaw and main bearings）以及發電機軸承（generator bearings）等，在這(zhè)些(xiē)潤滑部位當中，最最關(guān)鍵的要屬主變速箱。
帶動發電機運轉的主變速箱可以說(shuō)是齒輪傳動型風(fēng)機的心髒。由于對整個(gè)系統的正常運作(zuò)至關(guān)重要，主變速箱的設計和制造通常都非常先進，也(yě)因此往往造價不菲；而一(yī)旦發生(shēng)故障，更換主變速箱要付出更高昂的代價。
舉例來(lái)說(shuō)，如(rú)果要為(wèi)一(yī)個(gè)功率為(wèi)1.5兆瓦渦輪機更換主變速箱，把購(gòu)買新(xīn)變速箱的費用、起重設備租用、停工造成的收入損失以及人(rén)工費等各項成本都合算(suàn)進去，總花費将超過25萬美元。
一(yī)般來(lái)說(shuō)，變速箱原廠灌裝的都是設計使用壽命為(wèi)三年左右的合成潤滑油。但(dàn)現(xiàn)在大多數變速箱的标準保修期隻有一(yī)年。這(zhè)意味着當變速箱的保修期結束後風(fēng)機維護人(rén)員(yuán)将擔負起選擇替換潤滑油（通常稱為(wèi)二次注油或服務(wù)注油）的責任。
考慮到風(fēng)機變速箱維護中可能(néng)遇到的困難以及費用問題，美孚建議(yì)設備維護人(rén)員(yuán)采用性能(néng)均衡的變速箱潤滑油，這(zhè)種潤滑油可以在長時(shí)間(jiān)為(wèi)變速箱提供很好(hǎo)保護的同時(shí)保證變速箱擁有極佳的生(shēng)産效率。
二、潤滑油的性能(néng)指标
微點蝕保護
為(wèi)最大限度的減少塔身(shēn)上(shàng)部（up-tower）重量，變速箱一(yī)般采用緊湊型設計，其中包括齒輪的表面硬化(huà)設計。經過表面硬化(huà)處理(lǐ)（滲碳、氮化(huà)、感應和火(huǒ)焰淬火(huǒ)）的齒輪在複雜的氣候條件和運行負荷下(xià)極易受到微點蝕（Micropitting）的影響。因此選用的齒輪潤滑油必須擁有防止此類磨損的功能(néng)。
微點蝕是一(yī)種表面磨損現(xiàn)象，主要發生(shēng)在齒輪和滾動軸承上(shàng)。運轉開始後幾個(gè)小時(shí)内，微點蝕作(zuò)用就(jiù)能(néng)引起表面開裂。這(zhè)些(xiē)細微的裂痕以與表面成淺斜角（通常小于30度）的狀态不斷擴大，繼而形成直徑在10微米以下(xià)的微點。在這(zhè)些(xiē)微點的共同作(zuò)用下(xià)，表面的裂痕又會被繼續擴大。一(yī)個(gè)微點大小在5微米到20微米之間(jiān)，深度最高達10微米，這(zhè)樣大小是什(shén)麽概念呢(ne)？做個(gè)比較，人(rén)類一(yī)根頭發大概40微米粗，所以人(rén)們無法用肉眼看到它們。不過這(zhè)些(xiē)微點雖然看起來(lái)很小，但(dàn)它們能(néng)降低(dī)輪齒的吻合度，嚴重的可導緻齒輪斷裂故障。
為(wèi)了(le)盡量避免意外停機和更換齒輪造成的損失，維護人(rén)員(yuán)可以使用專門用來(lái)防止微點蝕的潤滑油。齒輪潤滑油對微點蝕的保護功效的高低(dī)是一(yī)般通過FVA 54 微點蝕測試（FVA 54 Micropitting Test）來(lái)測量的。
該測試包括兩部分(fēn)，分(fēn)别是：六次遞增負荷，每次運轉16小時(shí)；以及80小時(shí)的高負荷耐久實驗。這(zhè)兩個(gè)測試都在每分(fēn)鍾1500轉的轉速下(xià)進行，并且使用專門用于微點蝕測試的C型齒輪（C-faced gears）。
根據齒形的吻合程度、微點蝕區域所占的比例以及重量損耗情況，潤滑油被分(fēn)為(wèi)不同的等級，用數字和高/中/低(dī)耐久性來(lái)表示。各大齒輪生(shēng)産商(shāng)都會建議(yì)維護人(rén)員(yuán)使用至少是“=10 高” （= 10 high） 等級的潤滑油。
需要注意的是，二次注油無法修複之前已經發生(shēng)微點蝕的齒輪。但(dàn)一(yī)旦更換齒輪後，注入的潤滑油可以幫助提高生(shēng)産效率并延長新(xīn)齒輪使用壽命。
抗磨損和軸承保護
磨損主要由滑行齒面間(jiān)的材料移動造成。當齒輪油的油膜厚度不夠時(shí)就(jiù)會造成齒輪間(jiān)金(jīn)屬部件的接觸。如(rú)果磨損一(yī)直持續下(xià)去，就(jiù)不得不過早地更換齒輪。
FZG磨損測試（DIN 51354-2 mod）利用标準的齒輪機組在不同的溫度和速度下(xià)測試抗擦傷和抗磨損性能(néng)。潤滑油的等級根據其失效級數（FLS）而定。美孚建議(yì)維護人(rén)員(yuán)應該使用失效級數（FLS）大于14的潤滑油。
由于潤滑油質量差而損壞軸承也(yě)是導緻變速箱停機最為(wèi)常見的原因之一(yī)。風(fēng)機齒輪油的FAG FE8四級測試可在不同的負荷、速度和溫度條件下(xià)對軸承上(shàng)潤滑油的性能(néng)進行測試。該測試的四級分(fēn)别是磨損測試、混合摩擦、使用期限測試和油泥測試。潤滑油的等級由這(zhè)四級測試的總體(tǐ)結果從1到5不等。1級表示該潤滑油可為(wèi)軸承提供極佳的保護。
粘度
粘度指的是潤滑油在各種高溫和低(dī)溫環境下(xià)保持其粘稠性的能(néng)力。風(fēng)機的運行環境非常惡劣。晝夜輪換、寒暑交替，風(fēng)機的工作(zuò)環境有時(shí)低(dī)至零下(xià)45攝氏度，有時(shí)又會高達80攝氏度。為(wèi)了(le)确定潤滑油是否能(néng)經得住溫度的劇(jù)烈變化(huà)，維護人(rén)員(yuán)可以對産品的粘度指數進行評估。粘度指數可根據ASTM D2270标準進行測量，它反映了(le)潤滑油的粘度對溫度變化(huà)的抵抗能(néng)力。美孚建議(yì)維護人(rén)員(yuán)應該選擇粘度指數在160或160以上(shàng)的産品。
合成潤滑油與礦物油基潤滑油相比，具有更為(wèi)突出的粘溫性，并且在很多溫度環境下(xià)都有卓越的潤滑能(néng)力。因此，合成潤滑油在變速箱油中使用得更為(wèi)普遍。
例如(rú)，美孚SHC XMP320齒輪油的粘度系數為(wèi)164，這(zhè)款高性能(néng)的聚烯烴基齒輪油，得到了(le)全世界大部分(fēn)風(fēng)機、變速箱和軸承生(shēng)産商(shāng)的認可。
過濾性能(néng)
美國齒輪制造商(shāng)協會（AGMA）指南(nán)對主變速箱中的齒輪油清潔度有嚴格的要求，原因是保持齒輪油清潔可大大延長零部件的使用壽命。
齒輪油的過濾性能(néng)指的是齒輪油在實際的運行條件下(xià)通過過濾器(qì)，同時(shí)不會堵住過濾器(qì)的能(néng)力，這(zhè)種過濾性能(néng)經常被忽視(shì)。标準的過濾性能(néng)測試一(yī)般都隻對表明或不表明運行條件的新(xīn)的不含水的油進行評估。大型的風(fēng)力發電廠已經證明，即使按照原始設備制造商(shāng)建議(yì)更換頻率的兩倍來(lái)更換過濾器(qì)，一(yī)年的總體(tǐ)擁有成本也(yě)要超過27.5萬美元。
了(le)解齒輪油裏的添加劑對過濾性能(néng)的影響也(yě)很重要。過濾性能(néng)一(yī)般是以微米等級來(lái)界定的。在很多情況下(xià)，會使用2到3微米的腎形回路(lù)（Kidney Loop）過濾器(qì)和5微米主過濾器(qì)來(lái)清潔齒輪油和保護風(fēng)機變速箱的部件。正确了(le)解和對待微米等級的過濾材料也(yě)十分(fēn)重要。有時(shí)候，添加劑可以從齒輪油裏過濾出來(lái)或有可能(néng)從齒輪油裏分(fēn)離出來(lái)，特别是當齒輪油與水混在一(yī)起時(shí)。另外，濕性和幹性的齒輪油的過濾性能(néng)是不同的。
為(wèi)了(le)弄明白影響過濾性能(néng)的複雜因素，美孚建議(yì)在需要的時(shí)候一(yī)定咨詢潤滑油生(shēng)産商(shāng)和過濾器(qì)供應商(shāng)，在他們的指導下(xià)能(néng)正确有效地找到最适合的潤滑油。
耐水性
變速箱裏的油不能(néng)混入水分(fēn)。但(dàn)是，由于風(fēng)機本身(shēn)運行時(shí)特點，要使風(fēng)機裏的油和水完全分(fēn)離幾乎是不可能(néng)的。當葉片在旋轉時(shí)，變速箱運行的溫度高達80攝氏度，而當葉片停止旋轉時(shí)，變速箱就(jiù)會冷卻下(xià)來(lái)并從空氣中吸取水分(fēn)或濕氣。因此，水分(fēn)難免會進入變速箱。
這(zhè)個(gè)時(shí)候，如(rú)果使用耐水性差的齒輪油就(jiù)會導緻油泥和水解。為(wèi)了(le)防止由于水的緣故造成故障，必須找到一(yī)種不易吸水但(dàn)在少量水存在的情況下(xià)也(yě)能(néng)給設備提供充足潤滑保護的齒輪油。
齒輪油的耐水性特征通過ASTM D1401标準測試進行衡量，該測試可測量油的油水分(fēn)離能(néng)力，測試标準以時(shí)間(jiān)（分(fēn)鍾）表示。美孚建議(yì)維護人(rén)員(yuán)應選擇15分(fēn)鍾或更低(dī)的齒輪油。
風(fēng)機變速箱潤滑油是現(xiàn)代工業世界中最具挑戰性的工業潤滑應用領域之一(yī)，需要通過尖端的技術來(lái)确保品質。美孚工業潤滑油部門投入了(le)大量的資金(jīn)研發各種潤滑油并确保其适用于嚴苛的工作(zuò)環境。除了(le)産品的研發，美孚的工程師們認為(wèi)幫助風(fēng)場(chǎng)作(zuò)出正确的選擇同樣重要，他們不斷分(fēn)享在工作(zuò)中的實踐經驗，旨在幫助風(fēng)力發電廠掌握在挑選風(fēng)機潤滑油時(shí)所需的寶貴經驗，從而幫助風(fēng)電廠提高生(shēng)産效率，最大限度減少停機時(shí)間(jiān)，并降低(dī)維護和零部件更換成本。
關(guān)于埃克森美孚
120多年來(lái)，客戶們一(yī)直信賴埃克森美孚的潤滑油。埃克森美孚在全世界近200個(gè)國家和地區銷售産品，其産品以高效、創新(xīn)、專業而著稱。作(zuò)為(wèi)合成潤滑油領域的行業領先者，埃克森美孚可為(wèi)汽車、商(shāng)業及工業部門提供門類齊全的潤滑油産品。埃克森美孚認識到商(shāng)業成功與社會責任密不可分(fēn)，因此，在業務(wù)所在地為(wèi)當地社區提供密切支持，并保證遵守最高的道德标準及當地法律法規，尊重當地和所在國的文化(huà)。為(wèi)方便起見，使用了(le)“埃克森美孚”一(yī)詞，可用來(lái)指埃克森美孚公司或其任何關(guān)聯公司。
