呂進(jìn)松

（廣東粵電石碑山風(fēng)能開發(fā)有限公司，廣東揭陽(yáng)　515200）

　　摘　要：介紹集中自動(dòng)潤(rùn)滑裝置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承上的改造應(yīng)用，指出發(fā)電機(jī)軸承潤(rùn)滑油脂過(guò)多或不足、手動(dòng)加油脂的人為偏差、加油脂時(shí)機(jī)不準(zhǔn)確等方面存在的必然不可克服或偶然不確定性。通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)軸承加裝自動(dòng)加油脂裝置改造，實(shí)現(xiàn)了軸承各潤(rùn)滑點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間、可監(jiān)測(cè)、精確穩(wěn)定的潤(rùn)滑。

　　關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)；軸承；自動(dòng)加油脂；改造應(yīng)用
　　1　風(fēng)力發(fā)電機(jī)集中自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)概述
　　石碑山風(fēng)電場(chǎng)位于廣東東部，瀕臨南海，安裝有167臺(tái)單機(jī)容量600kW的失速型定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，于2007年初全部投產(chǎn)發(fā)電。
　　發(fā)電機(jī)是風(fēng)機(jī)的核心部分，軸承則是發(fā)電機(jī)的重要部件，所以保證軸承的優(yōu)良潤(rùn)滑尤為重要。然而，風(fēng)機(jī)軸承的運(yùn)行工況惡劣，維護(hù)難度較大。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知，石碑山風(fēng)電場(chǎng)出現(xiàn)的發(fā)電機(jī)軸承溫度過(guò)高甚至燒損，其根源大都是軸承潤(rùn)滑存在問(wèn)題，表現(xiàn)在油脂過(guò)多或不足、手動(dòng)加油脂人為偏差、加脂時(shí)機(jī)不準(zhǔn)確等方面存在必然不可克服或偶然不確定性。集中自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)正是針對(duì)這些問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，它具有高可靠性、易維護(hù)性和智能化等特點(diǎn)，能夠長(zhǎng)時(shí)間、可監(jiān)測(cè)、精確穩(wěn)定地潤(rùn)滑各潤(rùn)滑點(diǎn)，極大地降低了維護(hù)成本，節(jié)省油脂，并且還能保護(hù)環(huán)境，Z大限度地延長(zhǎng)部件的使用壽命。
　　石碑山風(fēng)電場(chǎng)600kW風(fēng)機(jī)軸承潤(rùn)滑的自動(dòng)化改造，就是為發(fā)電機(jī)軸承加裝了一套自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用1臺(tái)220VAC電動(dòng)潤(rùn)滑脂泵，一個(gè)泵出口單元配泄壓閥供脂給遞進(jìn)式分配器。分配器帶循環(huán)漸進(jìn)開關(guān)，具備電子運(yùn)行監(jiān)測(cè)功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分配器柱塞的運(yùn)行情況，并能將監(jiān)測(cè)信號(hào)遠(yuǎn)程輸出，分配器各出口分別對(duì)應(yīng)加油點(diǎn)。
　　2　發(fā)電機(jī)集中自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)簡(jiǎn)介
　　發(fā)電機(jī)軸承集中潤(rùn)滑系統(tǒng)圖如圖1所示。該系統(tǒng)的主要配件組成包括G3PRO自動(dòng)潤(rùn)滑泵1臺(tái)，UPS遞進(jìn)式分配閥和泄壓回流閥各1個(gè)，循環(huán)漸進(jìn)開關(guān)各1個(gè)，管路，接頭，開關(guān)和支架等。

　　對(duì)于G3PRO自動(dòng)潤(rùn)滑泵來(lái)說(shuō)，其外接電源電壓可選24VDC和90-240VAC，內(nèi)置控制器，儲(chǔ)脂罐容積可選2～16L，儲(chǔ)脂罐中帶有刮油板。

　　內(nèi)置控制器具備定時(shí)開關(guān)機(jī)、密碼保護(hù)和低液位報(bào)警等多種功能。G3PRO自動(dòng)潤(rùn)滑泵的詳細(xì)參數(shù)如表1所示。

　　USP-6一體式分配器帶循環(huán)漸進(jìn)開關(guān)，適用于電機(jī)和主軸軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)，它的體積小，便于安裝和維護(hù)，加注量精確，性能穩(wěn)定。循環(huán)漸進(jìn)開關(guān)的作用是跟蹤監(jiān)測(cè)遞進(jìn)式分配器的循環(huán)次數(shù)和循環(huán)頻次，向潤(rùn)滑控制裝置（監(jiān)視器、控制器或PLC）發(fā)出反饋信號(hào)。控制裝置按照預(yù)定程序?qū)?rùn)滑設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控和記錄。
　　USP遞進(jìn)式分配閥采用整體遞進(jìn)式設(shè)計(jì)模塊，配備6～16個(gè)出油口，出油口可以合并，以滿足較大軸承的大潤(rùn)滑量的需要。內(nèi)置出口止回閥可確保每次潤(rùn)滑劑加注量精確無(wú)誤，與循環(huán)信號(hào)電磁漸進(jìn)開關(guān)配合使用，可以保障潤(rùn)滑的功能。USP分配閥的技術(shù)參數(shù)如表2所示。

　　集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作溫度范圍為-45～75℃；系統(tǒng)安裝了低油位檢測(cè)和報(bào)警裝置以及設(shè)備運(yùn)行故障指示系統(tǒng)；當(dāng)潤(rùn)滑泵需要加油時(shí)，可以通過(guò)補(bǔ)脂器進(jìn)行補(bǔ)油；風(fēng)機(jī)停機(jī)斷電，泵體也停止工作，但是泵體能夠自動(dòng)記憶工作時(shí)間，閥體記憶活塞位置，通電后，系統(tǒng)可以按照斷電前的狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。
　　因此，集中潤(rùn)滑系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量地持續(xù)微量潤(rùn)滑，它是Z能滿足現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行條件的科學(xué)潤(rùn)滑方式，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，穩(wěn)定高效。
　　3　系統(tǒng)在600kW風(fēng)機(jī)上的安裝和使用
　　3.1加油裝置的選擇和現(xiàn)場(chǎng)安裝
　　綜合評(píng)估風(fēng)機(jī)機(jī)艙上原有各部件的承載強(qiáng)度和空間兼容性，為了保證自動(dòng)加油裝置的穩(wěn)定可靠性，加油裝置的布置需要考慮以下幾點(diǎn)：

　　①G3PRO自動(dòng)潤(rùn)滑泵和UPS遞進(jìn)式分配閥布置在發(fā)電機(jī)上部，離發(fā)電機(jī)軸承較近，利于輸油管路的布置。

　　②從機(jī)頂柜TB1接入240VAC電源。

　　③利用TB1支架，在其背后空間加裝自動(dòng)加油脂裝置支撐平臺(tái)，可以減少振動(dòng)，穩(wěn)妥可靠，融入性很好。

　　④管路轉(zhuǎn)接固定在支架上，方便維檢和調(diào)整。

　　⑤分配器至發(fā)電機(jī)前后軸承油脂輸送采用定置的專用配管。
　　3.2自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)注脂量的確定和調(diào)整
　　600kW風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)前軸承為單軸承，加脂周期為60g/（次/季），后軸承為雙軸承，加注油脂周期為90g/（次/季）。近幾年來(lái)，根據(jù)運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，修改注脂周期為前軸承20g/（次/月），后軸承30g/（次/月），即“少吃多餐”。為了避免手工加脂出現(xiàn)誤差這一情況，避免油脂過(guò)多或不足，則必須對(duì)初投加脂裝置的出油脂量和加油方式進(jìn)行核算調(diào)整，以求恰好銜接。
　　發(fā)電機(jī)軸承每年的油脂耗量為單軸承240g，雙軸承360g，單、雙軸承油脂耗量之比為2∶3，總量為600g。
　　自動(dòng)加油系統(tǒng)各部件的配合要求是，分配閥出脂口的調(diào)節(jié)增減量級(jí)為0.2g。油脂泵啟動(dòng)時(shí)，統(tǒng)一向分配閥輸出油脂，分配閥依據(jù)可設(shè)置的出脂量對(duì)前后軸承補(bǔ)充油脂。為了達(dá)到前、后軸承2∶3的補(bǔ)充油脂要求，必須對(duì)軸承的加油脂間隔、每次補(bǔ)充油脂量進(jìn)行計(jì)算和設(shè)置。根據(jù)自動(dòng)加脂系統(tǒng)的特性和前、后軸承需要供給油脂量的比例，設(shè)定其每次加油量分別為0.4g和0.6g。根據(jù)設(shè)定的每次加油脂量，計(jì)算出加油脂時(shí)間間隔為14.6h，即每隔14.6h啟動(dòng)系統(tǒng)加油脂1次。發(fā)電機(jī)前后軸承加油脂間隔和加脂量如表3所示。

　　對(duì)已經(jīng)投運(yùn)的設(shè)備進(jìn)行改造時(shí)，應(yīng)選擇合適的自動(dòng)加油系統(tǒng)投入時(shí)機(jī)。為了避免軸承剛加過(guò)油脂或已經(jīng)到了嚴(yán)重缺乏油脂需要立即補(bǔ)脂的情況，需要投入自動(dòng)加油脂系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生注脂過(guò)量或補(bǔ)脂跟不上的情況時(shí)，應(yīng)根據(jù)滿足軸承油脂需求量的特性和經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該填充潤(rùn)滑脂的量為軸承腔剩余空間的30%～50%，此時(shí)投入自動(dòng)加油脂裝置為較合適時(shí)機(jī)。
　　存在大風(fēng)期和小風(fēng)期差別影響的，需要依據(jù)機(jī)組出力和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，綜合考慮調(diào)整油脂用量，可依據(jù)廠家規(guī)定的固定用量，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，適當(dāng)減少小風(fēng)期供油脂。
　　根據(jù)發(fā)電機(jī)軸承的加油脂量和加油間隔，選用2L的儲(chǔ)脂罐，可滿足長(zhǎng)達(dá)1年的用脂要求。潤(rùn)滑周期可自由設(shè)定，根據(jù)大、小風(fēng)期自由設(shè)定。
　　4　結(jié)束語(yǔ)
　　自動(dòng)潤(rùn)滑加油系統(tǒng)的優(yōu)越性被實(shí)際應(yīng)用不斷地證明，原有的潤(rùn)滑缺陷也被輕松地解決，對(duì)設(shè)備潤(rùn)滑進(jìn)行技改是十分必要和迫切的。針對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境嚴(yán)苛、維護(hù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)境較惡劣、主設(shè)備潤(rùn)滑可靠性差等情況，對(duì)早期風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行自動(dòng)潤(rùn)滑加脂技改，是應(yīng)當(dāng)大力推廣的。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]陳龍，杜宏武，武健柯，等.風(fēng)力發(fā)電機(jī)用軸承簡(jiǎn)述[J].軸承，2008（12）.
　　[2]宮靜遠(yuǎn)，賀德馨.風(fēng)電場(chǎng)工程技術(shù)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

來(lái)源：《科技與創(chuàng)新》2014年第3期