發(fā)電工業(yè)增長(zhǎng)最快的部門是風(fēng)能，2008年美國(guó)風(fēng)能工業(yè)增長(zhǎng)超過45%。而風(fēng)力渦輪關(guān)鍵的組件如齒輪箱和軸承的潤(rùn)滑至關(guān)重要?，F(xiàn)代風(fēng)力渦輪葉片高達(dá)40層摟，在海上維護(hù)更為困難。據(jù)Frontier Pro服務(wù)公司的調(diào)查，美國(guó)在役風(fēng)能發(fā)電場(chǎng)達(dá)75處，需采用適用技術(shù)，進(jìn)行維護(hù)，如換油和強(qiáng)化齒輪潤(rùn)滑。如果對(duì)這類用油不適當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)和必要時(shí)更換，就會(huì)使軸承和齒輪磨損，而導(dǎo)致更嚴(yán)重的損害。風(fēng)力渦輪齒輪的生機(jī)之源就在于油，為此必須予以重視。

    2008年5月底，美國(guó)召開的摩擦與潤(rùn)滑工程師年會(huì)一致認(rèn)為，280億美元全球風(fēng)力渦輪潤(rùn)滑油市場(chǎng)將是當(dāng)今潤(rùn)滑油工業(yè)極具發(fā)展的機(jī)遇之一。風(fēng)力渦輪潤(rùn)滑油將成為潤(rùn)滑油工業(yè)的大市場(chǎng)。當(dāng)今現(xiàn)代風(fēng)力渦輪需要長(zhǎng)壽命的潤(rùn)滑油，它們被應(yīng)用于風(fēng)力渦輪機(jī)組許多關(guān)鍵子系統(tǒng)，包括齒輪箱、電力控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及許多機(jī)械部件。風(fēng)力渦輪潤(rùn)滑油應(yīng)用于風(fēng)力渦輪齒輪箱，液壓系統(tǒng)如葉片節(jié)距控制，驅(qū)動(dòng)機(jī)組剎車子系統(tǒng)，以及軸承如渦輪的低速主軸，還有提供風(fēng)力方向校準(zhǔn)用偏航軸承。GE公司是美國(guó)最大的風(fēng)能設(shè)備制造商。2006年美國(guó)風(fēng)能設(shè)備能力增長(zhǎng)45%，所有新的可再生能的95%為風(fēng)能。由此可見風(fēng)力渦輪潤(rùn)滑油發(fā)展前景可觀。

    風(fēng)力發(fā)電機(jī)因其設(shè)備昂貴，工作環(huán)境惡劣，現(xiàn)場(chǎng)不便對(duì)主要部位進(jìn)行拆卸維修，以及設(shè)計(jì)上要求使用壽命長(zhǎng)等工作特點(diǎn)，對(duì)潤(rùn)滑油脂的性能提出更高的要求。因此，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)關(guān)鍵部位的潤(rùn)滑較多的使用了國(guó)外的潤(rùn)滑油脂。

    風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理很簡(jiǎn)單，空氣流動(dòng)的動(dòng)能作用在葉輪上，將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，從而推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過變速箱相連，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要的潤(rùn)滑部位包括齒輪箱、發(fā)電機(jī)軸承、偏航系統(tǒng)軸承與齒輪、液壓剎車系統(tǒng)和主軸承。

    1. 齒輪箱的潤(rùn)滑

    齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要潤(rùn)滑部位，用油量占風(fēng)力發(fā)電機(jī)用油量的3/4左右。齒輪箱可以將很低的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速（600kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常為27r/min）變?yōu)楹芨叩陌l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（通常1500r/min），多采用油池飛濺式潤(rùn)滑或壓力強(qiáng)制循環(huán)潤(rùn)滑?？紤]到風(fēng)力發(fā)電機(jī)多安裝在我國(guó)的新疆、內(nèi)蒙古、甘肅及沿海等地區(qū)，潤(rùn)滑油受氣候溫差、濕度等影響較大，并且處于相對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū)，維修不便，因此設(shè)計(jì)要求齒輪箱使用壽命長(zhǎng)、承受負(fù)荷大等，所用的齒輪油除了具有良好的極壓抗磨性能、冷卻性能和清洗性能外，還應(yīng)具有良好的熱氧化穩(wěn)定性、水解安定性、抗乳化性能、粘溫性能、低溫性能以及長(zhǎng)的使用壽命，同時(shí)還應(yīng)具有較低的摩擦系數(shù)以降低齒輪傳動(dòng)中的功率損耗。

    美國(guó)將加快開發(fā)長(zhǎng)壽命風(fēng)力渦輪機(jī)齒輪箱潤(rùn)滑油，美國(guó)能源部2009年7月底宣布，資助道康寧公司74.5萬美元，開發(fā)長(zhǎng)壽命的風(fēng)力渦輪機(jī)齒輪箱潤(rùn)滑油，以提高風(fēng)力渦輪機(jī)組的效率和耐用性。道康寧公司表示，為了節(jié)省與齒輪箱和其他組件相關(guān)的維護(hù)成本，將致力開發(fā)使其更耐用、更可靠的潤(rùn)滑油。大多數(shù)風(fēng)力渦輪齒輪箱潤(rùn)滑油為合成或礦物基潤(rùn)滑油。

    據(jù)Frontier Pro服務(wù)公司2008年對(duì)美國(guó)投用75處風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)所作的調(diào)查，齒輪箱失效占風(fēng)力渦輪停運(yùn)、維護(hù)和發(fā)電損失的最大份額，據(jù)調(diào)查，這些失效使風(fēng)力渦輪本身成本的增加達(dá)15%~20%。美國(guó)能源部的資助是幫助在美國(guó)新建28個(gè)風(fēng)能發(fā)電項(xiàng)目的一部分舉措，資助高達(dá)1380萬美元，包括美國(guó)復(fù)蘇法基金1280萬美元。

    2. 發(fā)電機(jī)軸承的潤(rùn)滑

    軸承是發(fā)電機(jī)的主要潤(rùn)滑點(diǎn)，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)溫度可達(dá)80℃以上，夏天在曠野地帶受太陽(yáng)直射，溫度會(huì)更高。因此，要求發(fā)電機(jī)軸承潤(rùn)滑脂能夠在高溫下保持良好的潤(rùn)滑而不流失，而且發(fā)電機(jī)功率較大，要求潤(rùn)滑脂具有良好的抗磨極壓性能、抗氧化性能和防銹性能。國(guó)外主要推薦使用2?！?＃稠度的負(fù)荷極壓鋰基潤(rùn)滑脂，要求粘附性好，使用溫度范圍為-30～150℃。多采用定期人工加注潤(rùn)滑脂的方式來保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

    3. 偏航系統(tǒng)軸承和齒輪的潤(rùn)滑

    偏航系統(tǒng)可以使風(fēng)輪掃掠面積總是垂直于主風(fēng)向，雖然速度不高，但偏轉(zhuǎn)軸承和齒輪承受的負(fù)荷較大，而且偏轉(zhuǎn)齒輪一般為開始結(jié)構(gòu)，由于不像發(fā)電機(jī)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，自身產(chǎn)生熱量相對(duì)少，因而受氣候環(huán)境影響大。

    我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分布情況，對(duì)偏轉(zhuǎn)軸承潤(rùn)滑脂的極壓抗磨性能、低溫性能、熱安定性及膠體安定性要求較高；偏轉(zhuǎn)齒輪潤(rùn)滑脂則還需要有好的粘附性能和防腐蝕性能。國(guó)外一般推薦使用含固體添加劑的1＃稠度的低溫潤(rùn)滑脂，要求在-40℃以下仍能有效潤(rùn)滑。

    系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要使用減速器，電動(dòng)機(jī)通過大速比的行星齒輪減速器驅(qū)動(dòng)機(jī)頭轉(zhuǎn)向。一般推薦粘溫性能好、抗腐防銹性能好、極壓抗磨性能和抗氧化性能好的齒輪油。

    4. 液壓剎車系統(tǒng)的潤(rùn)滑

    國(guó)內(nèi)常見600kW和750kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)的剎車系統(tǒng)分別為葉尖氣動(dòng)剎車系統(tǒng)和高速軸機(jī)械閥剎車系統(tǒng)，采用失效－安全保護(hù)模式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓系統(tǒng)使用的液壓油要求具有良好的粘溫性能、防腐防銹性能及優(yōu)異的低溫性能，以適應(yīng)北方寒冷的氣候。

    國(guó)外推薦使用粘度指數(shù)高、抗磨性能好、抗腐蝕、抗氧化性能好、空氣釋放性、分水性能以及低溫性能優(yōu)異的液壓油。國(guó)內(nèi)普通的HM抗磨液壓油低溫性能、粘度指數(shù)等指標(biāo)不能滿足使用要求，應(yīng)該采用加氫基礎(chǔ)油或者以精制礦油加PAO等合成油為基礎(chǔ)油的低凝抗磨液壓油。

    5. 主軸承的潤(rùn)滑

    風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸承承受的負(fù)荷較大，轉(zhuǎn)速相對(duì)較慢，要求潤(rùn)滑脂具有良好的承載能力、粘度性能和良好的的低溫性能。根據(jù)前后軸承結(jié)構(gòu)布置上的差異，可分為用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑和用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。

    6. 齒輪箱潤(rùn)滑劑

    國(guó)外推薦使用Mobil XMP320等產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)化用油可選擇“長(zhǎng)城牌”SH5320合成烴重負(fù)荷工業(yè)齒輪油或“長(zhǎng)城牌”4406合成重負(fù)荷工業(yè)齒輪油。SH5320采用合成烴類基礎(chǔ)油，加入進(jìn)口專用復(fù)合添加劑調(diào)配而成。具有良好的熱氧化穩(wěn)定性、良好的水解安定性、良好的抗乳化性、粘溫性能和低溫性能優(yōu)良，具有較低的摩擦系數(shù)和長(zhǎng)的使用壽命，可以滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱長(zhǎng)時(shí)間潤(rùn)滑的需要。

    7. 發(fā)電機(jī)軸承潤(rùn)滑劑

    國(guó)外推薦石油FAG Arcanol L135v等產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)化用油可選擇“長(zhǎng)城牌”2?；?＃7019-1極壓復(fù)合鋰基潤(rùn)滑脂。7019-1以復(fù)合皂稠化精制礦油，并加有極壓、抗氧、防銹等多種添加劑精制而成。具有良好的抗磨極壓性能、抗氧化性能、防銹性能，具有更高的使用溫度和更長(zhǎng)的使用壽命，是普通鋰基脂使用壽命的4倍以上，具有年個(gè)的抗微動(dòng)磨損性能。