监测磷含量的变化,确定齿轮油是否需要更换
时间:2024-06-13 阅读:457
直驱型风机和双馈型风机是风力发电机组的主要机型,其中双馈机型是通过主轴传动链,经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后,通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。因此,齿轮箱是双馈机组的核心部件之一,齿轮箱增速工作中主要是依靠齿轮油来润滑减磨。当前,风机用齿轮油主要是ISO 320#全合成油。ISO320#齿轮油主要添加剂是含磷的极压抗磨添加剂。
极压抗磨剂主要是为了防止刮伤、卡咬、磨损和烧结熔焊而使用的添加剂,适合用于高速、高温和高负荷等恶劣工况的润滑环境之中。双馈型风机齿轮箱是正是在高速、高负荷条件下工作,齿轮油中磷型添加剂起到极压、抗磨作用。关于磷型极压抗磨剂的作用机理,由于含磷化合物及其衍生物的作用机理很复杂,学者提出了几种不同观点。①化学抛光学说②小平台学说③表面钝化学说④生成混合磷酸盐学说⑤腐蚀磨损一摩擦聚合物学说。总之,有机磷化物的极压抗磨机理,可以确认磷化物及其衍生物首先吸附在金属表面上,在有摩擦的极压状态下,发生摩擦化学反应,生成有机磷酸盐、有机亚磷酸盐、有机磷酸聚合物,生成的多聚磷酸盐和无机磷酸盐膜(亚磷酸铁、磷酸铁、磷酸铁水合物和氧化铁等)。正是这些物理吸附和化学反应膜的形成,起到极压抗磨作用[3)。
以上磷型极压抗磨剂的作用机理说明,齿轮油中添加剂磷含量是随着机组运行逐渐减少,当磷含量减少到一定程度,极压抗磨作用就会明显减弱,齿轮箱磨损就会加剧,油液监测中的铁元素含量就会明显增加,虽然齿轮油理化指标检测还在正常范围内,但是磷型极压抗磨剂的减少,也说明齿轮油已经老化。
但根据Spectroil 120C油料光谱分析仪测试大量在用齿轮油得到磷含量数据,再采用一元回归方程以齿轮油使用时间为自变量,以磷含量为因变量,建立一元线性回归方程,按照回归方程,计算出不同年限的磷含量,再把齿轮油中磷含量分为5个区间(磷含量mg/kg:P≥310、280≤P<310、250≤P<280、230≤P<250、P<230),分析不同磷含量区间中齿轮箱磨损铁元素含量的增量。在5个区间段磨损铁元素增加量最多,说明此区间极压抗磨作用明显减弱,表明齿轮油老化,需要进行更换新油。