呂進松

（廣東粵電石碑山風能開發有限公司，廣東揭陽　515200）

　　摘　要：介紹集中自動潤滑裝置在風力發電機軸承上的改造應用，指出發電機軸承潤滑油脂過多或不足、手動加油脂的人為偏差、加油脂時機不準確等方面存在的必然不可克服或偶然不確定性。通過對發電機軸承加裝自動加油脂裝置改造，實現了軸承各潤滑點長時間、可監測、精確穩定的潤滑。

　　關鍵詞：風力發電機；軸承；自動加油脂；改造應用
　　1　風力發電機集中自動潤滑系統概述
　　石碑山風電場位于廣東東部，瀕臨南海，安裝有167臺單機容量600kW的失速型定槳距風力發電機組，于2007年初全部投產發電。
　　發電機是風機的核心部分，軸承則是發電機的重要部件，所以保證軸承的優良潤滑尤為重要。然而，風機軸承的運行工況惡劣，維護難度較大。根據統計分析可知，石碑山風電場出現的發電機軸承溫度過高甚至燒損，其根源大都是軸承潤滑存在問題，表現在油脂過多或不足、手動加油脂人為偏差、加脂時機不準確等方面存在必然不可克服或偶然不確定性。集中自動潤滑系統正是針對這些問題而設計的，它具有高可靠性、易維護性和智能化等特點，能夠長時間、可監測、精確穩定地潤滑各潤滑點，極大地降低了維護成本，節省油脂，并且還能保護環境，Z大限度地延長部件的使用壽命。
　　石碑山風電場600kW風機軸承潤滑的自動化改造，就是為發電機軸承加裝了一套自動潤滑系統。該系統采用1臺220VAC電動潤滑脂泵，一個泵出口單元配泄壓閥供脂給遞進式分配器。分配器帶循環漸進開關，具備電子運行監測功能，實時監測分配器柱塞的運行情況，并能將監測信號遠程輸出，分配器各出口分別對應加油點。
　　2　發電機集中自動潤滑系統簡介
　　發電機軸承集中潤滑系統圖如圖1所示。該系統的主要配件組成包括G3PRO自動潤滑泵1臺，UPS遞進式分配閥和泄壓回流閥各1個，循環漸進開關各1個，管路，接頭，開關和支架等。

　　對于G3PRO自動潤滑泵來說，其外接電源電壓可選24VDC和90-240VAC，內置控制器，儲脂罐容積可選2～16L，儲脂罐中帶有刮油板。

　　內置控制器具備定時開關機、密碼保護和低液位報警等多種功能。G3PRO自動潤滑泵的詳細參數如表1所示。

　　USP-6一體式分配器帶循環漸進開關，適用于電機和主軸軸承潤滑系統，它的體積小，便于安裝和維護，加注量精確，性能穩定。循環漸進開關的作用是跟蹤監測遞進式分配器的循環次數和循環頻次，向潤滑控制裝置（監視器、控制器或PLC）發出反饋信號。控制裝置按照預定程序對潤滑設備的工作狀態進行及時監控和記錄。
　　USP遞進式分配閥采用整體遞進式設計模塊，配備6～16個出油口，出油口可以合并，以滿足較大軸承的大潤滑量的需要。內置出口止回閥可確保每次潤滑劑加注量精確無誤，與循環信號電磁漸進開關配合使用，可以保障潤滑的功能。USP分配閥的技術參數如表2所示。

　　集中潤滑系統的工作溫度范圍為-45～75℃；系統安裝了低油位檢測和報警裝置以及設備運行故障指示系統；當潤滑泵需要加油時，可以通過補脂器進行補油；風機停機斷電，泵體也停止工作，但是泵體能夠自動記憶工作時間，閥體記憶活塞位置，通電后，系統可以按照斷電前的狀態繼續運行。
　　因此，集中潤滑系統可以實現定時、定量地持續微量潤滑，它是Z能滿足現場設備運行條件的科學潤滑方式，經濟實用，穩定高效。
　　3　系統在600kW風機上的安裝和使用
　　3.1加油裝置的選擇和現場安裝
　　綜合評估風機機艙上原有各部件的承載強度和空間兼容性，為了保證自動加油裝置的穩定可靠性，加油裝置的布置需要考慮以下幾點：

　　①G3PRO自動潤滑泵和UPS遞進式分配閥布置在發電機上部，離發電機軸承較近，利于輸油管路的布置。

　　②從機頂柜TB1接入240VAC電源。

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

　　④管路轉接固定在支架上，方便維檢和調整。

　　⑤分配器至發電機前后軸承油脂輸送采用定置的專用配管。
　　3.2自動潤滑系統注脂量的確定和調整
　　600kW風機發電機前軸承為單軸承，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，根據運維經驗，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誤差這一情況，避免油脂過多或不足，則必須對初投加脂裝置的出油脂量和加油方式進行核算調整，以求恰好銜接。
　　發電機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。
　　自動加油系統各部件的配合要求是，分配閥出脂口的調節增減量級為0.2g。油脂泵啟動時，統一向分配閥輸出油脂，分配閥依據可設置的出脂量對前后軸承補充油脂。為了達到前、后軸承2∶3的補充油脂要求，必須對軸承的加油脂間隔、每次補充油脂量進行計算和設置。根據自動加脂系統的特性和前、后軸承需要供給油脂量的比例，設定其每次加油量分別為0.4g和0.6g。根據設定的每次加油脂量，計算出加油脂時間間隔為14.6h，即每隔14.6h啟動系統加油脂1次。發電機前后軸承加油脂間隔和加脂量如表3所示。

　　對已經投運的設備進行改造時，應選擇合適的自動加油系統投入時機。為了避免軸承剛加過油脂或已經到了嚴重缺乏油脂需要立即補脂的情況，需要投入自動加油脂系統。當發生注脂過量或補脂跟不上的情況時，應根據滿足軸承油脂需求量的特性和經驗，應該填充潤滑脂的量為軸承腔剩余空間的30%～50%，此時投入自動加油脂裝置為較合適時機。
　　存在大風期和小風期差別影響的，需要依據機組出力和運轉時間，綜合考慮調整油脂用量，可依據廠家規定的固定用量，結合現場經驗，適當減少小風期供油脂。
　　根據發電機軸承的加油脂量和加油間隔，選用2L的儲脂罐，可滿足長達1年的用脂要求。潤滑周期可自由設定，根據大、小風期自由設定。
　　4　結束語
　　自動潤滑加油系統的優越性被實際應用不斷地證明，原有的潤滑缺陷也被輕松地解決，對設備潤滑進行技改是十分必要和迫切的。針對風電機組運行環境嚴苛、維護人員勞動強度大、作業環境較惡劣、主設備潤滑可靠性差等情況，對早期風電機組進行自動潤滑加脂技改，是應當大力推廣的。
　　參考文獻
　　[1]陳龍，杜宏武，武健柯，等.風力發電機用軸承簡述[J].軸承，2008（12）.
　　[2]宮靜遠，賀德馨.風電場工程技術手冊[M].北京：機械工業出版社，2004.

來源：《科技與創新》2014年第3期