增速箱齒輪油性能系列講座之二優(yōu)異的抗泡沫性能

1、奧吉娜風(fēng)電潤(rùn)滑油性能系列講座之二 優(yōu)異的抗泡沫性能隨著中國(guó)風(fēng)電行業(yè)迅猛發(fā)展，運(yùn)行維護(hù)工作中暴露出了諸多問(wèn)題。如目前的運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)齒輪箱油泡沫多的問(wèn)題對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)早已司空見(jiàn)慣。而很多人存在這樣的誤區(qū)：認(rèn)為泡沫多是由于風(fēng)電機(jī)組的高速率高壓運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致齒輪箱中攪拌劇烈，從而會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，當(dāng)風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)泡沫自然會(huì)減少，不會(huì)引起什么大的危害。其實(shí)則不然，風(fēng)電齒輪油泡沫問(wèn)題還會(huì)帶來(lái)諸多嚴(yán)重的機(jī)械問(wèn)題：首先大量的泡沫會(huì)使齒輪油從加注口溢出，造成潤(rùn)滑油流失，同時(shí)也帶來(lái)了火災(zāi)等安全隱患；其次，泡沫會(huì)增大齒輪箱潤(rùn)滑油的可壓縮性，使泵送到各潤(rùn)滑點(diǎn)油量不足，從而使嚙合部位摩擦過(guò)大而導(dǎo)致局部過(guò)熱，進(jìn)而會(huì)引起擦傷、

2、點(diǎn)蝕等嚴(yán)重磨損；再者，泡沫多會(huì)影響潤(rùn)滑油對(duì)齒輪和軸承的散熱效果，使得溫度過(guò)高，加速油品變質(zhì)；最后，風(fēng)電齒輪油中的大量的泡沫會(huì)增大潤(rùn)滑油與空氣接觸面積，加速油品的氧化變質(zhì)，降低油品的使用壽命。 導(dǎo)致風(fēng)電齒輪箱中泡沫產(chǎn)生的原因有很多，總結(jié)出來(lái)主要有以下幾點(diǎn)：（1）齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，攪拌劇烈，從而將空氣帶入到油中。（2）齒輪油中加入的抗磨劑、極壓劑等添加劑，都是極性物質(zhì)，它們的表面張力比較大，會(huì)起到穩(wěn)定氣泡的作用，導(dǎo)致油品難以消泡。（3）齒輪箱中潤(rùn)滑油量少時(shí)，更容易產(chǎn)生泡沫。因?yàn)闈?rùn)滑油少時(shí)，齒輪暴露在空氣中的部分大，攪拌過(guò)程中更容易在潤(rùn)滑油中引入空氣，所以更容易產(chǎn)生泡沫。（4）風(fēng)電齒輪箱中的多級(jí)過(guò)濾材

3、料與消泡劑化學(xué)性能相似，因此過(guò)濾材料會(huì)吸附一部分的消泡劑，導(dǎo)致消泡劑損失，從而使得齒輪油泡沫性變差。在了解了風(fēng)電增速箱箱潤(rùn)滑油的危害及產(chǎn)生的主要原因之后，作為國(guó)內(nèi)唯一一家專(zhuān)業(yè)的風(fēng)電潤(rùn)滑油研發(fā)企業(yè)，我們主要從產(chǎn)品的配方設(shè)計(jì)和泡沫性評(píng)價(jià)方法入手深入研究，解決目前風(fēng)電齒輪箱存在油品泡沫多的問(wèn)題。目前，評(píng)價(jià)風(fēng)電齒輪油泡沫性的評(píng)價(jià)方法有傳統(tǒng)的玻璃器皿法ASTM D892（如圖1所示）及新型Flender（弗蘭德）泡沫性試驗(yàn)GG-V425（如圖2所示）。圖1 ASTM D 892泡沫試驗(yàn) 圖2 Flender泡沫性實(shí)驗(yàn)儀器玻璃器皿ASTM D892試驗(yàn)方法是用來(lái)確定齒輪油表面泡沫形成的趨勢(shì)，觀察泡沫的形成

4、和消退，但此方法與風(fēng)電齒輪油的實(shí)際運(yùn)行沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，無(wú)法模擬風(fēng)電齒輪油的運(yùn)行狀況，所以對(duì)于評(píng)價(jià)風(fēng)電齒輪油的泡沫性不具有實(shí)際的應(yīng)用意義。而Flender泡沫性試驗(yàn)最初是國(guó)際一流的風(fēng)電增速箱生產(chǎn)企業(yè)Flender公司開(kāi)發(fā)的內(nèi)部試驗(yàn)，由于與風(fēng)機(jī)齒輪箱的運(yùn)行實(shí)際情況接近，能夠給出頗具價(jià)值的信息，所以得到齒輪箱廠(chǎng)商和風(fēng)電企業(yè)的認(rèn)可，要求新使用的油品必須通過(guò)Flender泡沫性試驗(yàn)方可推薦。并于2012年轉(zhuǎn)化為ISO12152作為評(píng)價(jià)工業(yè)齒輪油抗泡性的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。奧吉娜公司的全合成風(fēng)電齒輪油獲得Flender認(rèn)證，各項(xiàng)性能全面通過(guò)弗蘭德齒輪箱的要求，而其中的泡沫性就是依據(jù)弗蘭德泡沫性試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的評(píng)價(jià)。

5、作為風(fēng)電潤(rùn)滑油研發(fā)和生產(chǎn)商，為了提高潤(rùn)滑油的抗泡沫性，配方設(shè)計(jì)中利用合適的消泡劑來(lái)賦予潤(rùn)滑油好的抗泡性。眾所周知，泡沫的形成機(jī)理是空氣被攪入到油中后，周?chē)粯O性比較大的添加劑包裹并穩(wěn)定，從而形成了氣泡。而消泡劑消泡的原理是，消泡劑的表面張力小可以濕潤(rùn)并破壞泡沫的表面，減少泡沫的彈性，進(jìn)而深入到泡沫的薄層中。一旦消泡劑滲入泡沫里，潤(rùn)滑油就會(huì)緊隨其后，從而泡沫破裂，空氣釋放出來(lái)。另外，經(jīng)大量試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電潤(rùn)滑油的消泡劑不能使用傳統(tǒng)的潤(rùn)滑油消泡劑，必須進(jìn)行特殊開(kāi)發(fā)。因?yàn)轱L(fēng)電齒輪油粘度較大，某些消泡劑在其中的分散性會(huì)差，其分子的舒展性也差，所以消泡功能就會(huì)大打折扣。再者，風(fēng)電齒輪油中加入了抗微點(diǎn)蝕

6、的特殊添加劑，使得風(fēng)電齒輪油的消泡劑不同于普通的工業(yè)齒輪油中的消泡劑。另外，消泡劑的量也必須要足夠準(zhǔn)確，過(guò)多的消泡劑和過(guò)少的消泡劑是一樣的，都起不到消泡的作用。奧吉娜研發(fā)團(tuán)隊(duì)依據(jù)弗蘭德泡沫性實(shí)驗(yàn)要求，充分考慮了潤(rùn)滑油粘度、過(guò)濾材料等因素后，研發(fā)出了一種特別適于風(fēng)電齒輪油的消泡劑，并對(duì)其加入量也做了許多對(duì)比試驗(yàn)，該研究成果成功應(yīng)用于風(fēng)電合成齒輪油SHG320中。依據(jù)Flender（弗蘭德）泡沫性試驗(yàn)GG-V425的試驗(yàn)要求，對(duì)全合成風(fēng)電齒輪油SHG320進(jìn)行了泡沫性評(píng)價(jià)（實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3），在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，形成的泡沫量不到5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Flender試驗(yàn)要求的15%，抗泡沫性能優(yōu)越。同時(shí)消泡劑的特殊結(jié)構(gòu)也減少了過(guò)濾設(shè)備對(duì)它的吸附，使得使用過(guò)程中損耗減小，完全滿(mǎn)足了風(fēng)電齒輪油長(zhǎng)壽命的要求。 圖3 奧吉娜SHG320風(fēng)電齒輪油弗蘭德泡沫性實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)上述講解，為了