齿轮箱是工业动力传递的重要部件,也是磨损失效故障发生率较高的机械设备,齿轮箱油的洁净程度极大影响齿轮箱的工作,尤其是风电场的增速齿轮箱。增速齿轮箱处于风塔的顶端,工作环境一般在多风沙的旷野,当空气中的砂砾粉尘通过破损处进入齿轮箱后,能造成齿面划伤与疲劳,影响设备的可靠性和工作寿命。
一、案例背景
某风力发电机组从2013年7月开始对齿轮箱润滑油进行持续检测,2016年前齿轮油各项指标均正常,2017年该机组齿轮油外观呈现深褐色不透明,机组频繁油温过高报警。更换滤芯后改善效果不明显,使用内窥镜检查后,发现齿面存在点蚀及划伤。
二、检测手段:磨损颗粒分析
通过检测齿轮箱油所含磨损颗粒类型及数量级,可以了解设备的磨损情况、油液的污染情况,减少甚至避免因油液污染造成的设备失效。
三、斯派超LaserNet220颗粒度分析仪具有如下特点:
·灵敏度高
一般分析颗粒度误差为2数量级,此仪器可达到0.5数量级以内。试样消耗少:利用10克左右样品便可完成颗粒度全分析。
·分析时间短
单个样品分析时间为1min以内。
·检测内容全面
除清洁度外,还可提供切削磨损、接触磨损、疲劳磨损、非金属、纤维、水珠、气泡和纤维等信息。
四、颗粒度分析结果
取风机齿轮箱油样送至检测中心,对颗粒度等指标进行检测,检测结果显示,污染度达到24/22/19(ISO 1999),NAS1638 达到12级,远超美国AGMA 6006标准要求-/17/14,并且存在大量疲劳磨损(每毫升有2166.6个疲劳磨损颗粒,最大的疲劳磨损颗粒为74.3微米)和切削磨损颗粒(每毫升有67.7个切削磨损颗粒,最大的切削磨损颗粒为257.3微米),与齿面点蚀及划伤的结果一致。
五、改进建议
建议客户更换油品或采用线下过滤方式。更改后,运行3个月,现场运维人员确认风机运行状况良好。
六、分析结论
颗粒度分析仪可以定性、定量的检测油品中的磨损颗粒含量其类型,本文通过其在风电机组齿轮油检测中的代表性应用案例,验证了其在提前预警机组齿轮箱的磨损、油品的劣化、油品污染等方面的作用,可对风机的保养提供一定的依据,降低设备故障的风险。
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