风电齿轮箱滤芯的过滤精度与纳污容量评定方法

时间：2022-03-04 11:23:07 来源：光伏们

风电润滑系统的故障、失效有很多都是由于油液污染造成的。污染使得风电齿轮润滑系统可靠性降低，元件寿命缩短。因此，加强风电齿轮润滑系统管理，进行有效的污染控制，已成为风电齿轮润滑系统运行维护的关键。

来源：风力发电网，供稿单位“郑州海关技术中心过滤实验室”。

污染物是指混杂在工作介质中的异物，它构成或引起对风电齿轮润滑或润滑油液以及系统和部件的损害。污染物以固体、液体和气体等多种方式存在。其中固体颗粒是风电齿轮润滑系统中最常见的一类污染物，它包括元件加工和组装过程中残留的金属切屑、焊渣等；从外界侵入系统的尘埃和机械杂质；系统工作中产生的磨屑和锈蚀剥落物；油液氧化和分解产生的沉淀物等。其磨损型式主要是：切削磨损、疲劳磨损和粘着磨损。

针对风电齿轮润滑系统的污染源的分布，采取相应的措施和规范，可以有效地控制污染，保证系统清洁度。合理设置过滤器的重要因素是确保性能满足系统的要求，对于过滤系统而言，其应满足如下的性能要求：

1.必须能在可接受的时间内把初始污染降低到需要的等级，而不引起风电齿轮润滑元件的过早磨损或损坏。

2.必须能实现并保持目标清洁度，并具备适当的抗污染安全系数。

3.过滤器必须便于维修及更换滤芯。

和这些性能要求相关最直接的指标是过滤器的精度和纳污容量。过滤器的精度曾经用以μ为单位的名义精度和绝对精度来描述。但更为科学准确的精度指标是过滤比β。β比的定义是指对于某一尺寸颗粒，过滤器上游颗粒数与下游颗粒数之比。即：

βx=大于x的上游颗粒数/大于x的下游颗粒数

为了评定过滤元件的技术性能，国际上采用多次通过方法（ISO16889, GB/T 18853）等标准，分别对风电齿轮润滑滤芯的过滤精度、纳污容量等特性提出了评定方法和检验标准。

图1 试验人员操作多次通过试验台

多次通过试验法作为评定液压和润滑系统中过滤器过滤性能的标准试验方法已被行业普遍采用，我国的标准试验方法也等效采用该国际标准。

多次通过试验的内容包括：评定过滤器不同颗粒尺寸的过滤比（β值）、压差特性以及纳污容量。本试验方法模拟过滤器在液压和润滑系统内的工作条件，污染物连续不断地侵入系统油液，过滤器不断的滤除油液，而未被滤除的部分又回到油箱，在系统内多次循环。试验时保持系统的流量和油温不变，实时地检测被试滤芯两端的压差以及上下游的颗粒污染物浓度，当滤芯两端的压差达到制造厂家规定的报警压差时，停止试验。

图2 风电滤芯多次通过试验

多次通过试验对试验装置以及操作人员的要求较高，如在整个试验过程中，要求管路中的油液呈现紊流状态，且管路中不得留有任何容易造成污染物沉积的死角，为了准确评定风电过滤器滤芯的纳污容量，还要借助称重法对试验的油液进行重量分析。目前，国内只有郑州海关技术中心过滤实验室，中航计测有限公司，中汽研究院等少数专业试验室拥有此类试验设备和第三方检测能力。

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