奥吉娜风电润滑油性能系列讲座之五——良好的橡胶相容性

　　在风电机组传动系统的运行中，由于密封问题导致设备故障的主要诱因是风机主轴油封密封不良，从而引起润滑油的泄漏。在齿轮箱中，轴密封圈不仅具有防止润滑油泄漏、保持压力、维护能量传递或转换的作用，同时也有防止外界灰尘、泥沙、水分等进入密封机构内部，维护齿轮箱内部干燥与清洁，进而保证设备正常运转等功能。而统计资料表明，15%的主轴油封密封不良与润滑油有关。因此，轴密封圈与润滑油的相容性的好坏是决定风机能否正常工作的重要因素之一。

　　那么，如何判定齿轮箱轴密封圈与润滑油相容性的好坏呢?目前国内此类评价标准很少，润滑油公司和检测单位仅采用ISO 1817 《硫化橡胶耐液体测试方法》，此方法是在静止条件下，在玻璃器皿中，通过测试橡胶在测试润滑油中试验前后的硬度变化、体积变化、拉伸性能变化来评定润滑油对于橡胶的影响。但此方法无法准确的评估在实际运行条件下润滑油对轴密封圈等橡胶件的影响，对于运行条件苛刻，环境复杂的风电机组来说意义不大。

　　图1 橡胶静态密封性试验装置

图2 橡胶动态密封性试验机

　　鉴于此，作为世界主要风机齿轮箱制造商的弗兰德公司，在其对润滑油产品认证评定过程中，采用静态润滑油相容性测试方法的同时，更加注重动态条件下润滑油橡胶相容性的测试，其所认证的润滑油必须满足Freudenberg试验要求《Static and dynamic oil compatibility tests with Freudenberg Simmerrings for the approval for Flender gearbox applications》 ，此试验方法为Freudenberg公司和FLENDER公司共同开发，在转速为1500转/分钟的试验机内，通过测试前后，润滑油的泄露体积，密封边缘的磨损带宽度，轴磨损深度，积碳，起泡，裂纹等现象的观察和测量评估润滑油对橡胶的相容性，能够更好的模拟风电齿轮油实际运行状况，是目前评定润滑油相容性最科学、最合理的方法。

　　奥吉娜全合成风电专用齿轮油SHG320所通过的9项国际权威机构评定中，很重要的一项就是齿轮箱橡胶件的静态及动态相容性试验，评估结果如表1和表2所示：

表1 奥吉娜风电专用齿轮油SHG320静态密封性试验

测试要求与条件

硬度变化（pts）

体积变化(%)

拉伸强度(%)

断裂伸长率(%)

要求/限值

-5~+5

-2~+5

-50～+20

-60～+20

丁腈橡胶72NBR902(100℃,1008hrs)

4

-3.6

12

-16

氟橡胶75FKM585(130℃,1008hrs)

0

1.1

15

-8

氟橡胶72FKM170055(130℃,1008hrs)

1

1

10

-17

表2 奥吉娜风电专用齿轮油SHG320动态密封性试验

　

性质

限值

72NBR902(80℃,1008hrs)

75FKM585(90℃,1008hrs)

72FKM170055(90℃,1008hrs)

 

　

泄漏（ml）

0

0

0

0

　

密封边缘磨损带宽度(mm)

≤0.5

0.25-0,4

0.2

0.15

≤0.4

　

弹簧下径向载荷(%)

+10~-45

-27.7

-13.5

-15.9

+10~-35

弹簧干扰(mm)

≤-0.6 ≤-0.5

-0.25

-0.17

-0.23

 

无弹簧干扰(mm)

≤-0.7

-0.5

-0.3

-0.23

≤-0.6

密密封边缘外观

磨损带变色（不大于）

4

2

1

1

3

积碳（不大于）

1

1

1

1

硬化（不大于）

3

1

1

1

2

裂纹（不大于）

1

1

1

1

气泡（不大于）

1

1

1

1

轴沉积物（不大于）

3

1

1

1

评估: 完全没有 1；少量 2；一定程度 3 ；严重4；非常严重  5  

　　经评定奥吉娜风电专用齿轮油SHG 320对齿轮箱的主要密封橡胶材料类型，如氟橡胶和丁腈橡胶都具有良好的相容性，在防止主轴油封密封不良及对主轴的保护作用尤为突出。可有效防止由于橡胶件的密封问题所引起的风电齿轮箱故障，为风电机组传动系统的平稳运行保驾护航。