风电行业高强螺栓的润滑问题分析

　　目前市场上风电润滑产品主要有润滑脂和润滑膏以及干膜润滑剂等几大类。
　　3.1 润滑脂的组成与应用
　　润滑脂是将稠化剂分散在液体润滑剂内的半固体或半流体
形态的稳定混合物，如锂基润滑脂。润滑脂主要由润滑油、稠化剂等组成，不含或者含少量固体润滑剂，固体润滑剂主要起到添加剂的作用。通过调整基础油和稠化剂的比例，使产品达到一个合适的粘度。
　　润滑脂中起主要润滑作用的是润滑油，是一种流体润滑形式。流体润滑是指在适当条件下，摩擦副的摩擦表面由一层具有一定厚度的粘性流体完全分开，由流体的压力来平衡外载荷。流体层中的分子大部分不受金属表面离子、电子场的作用而可以自由地移动。流体润滑的摩擦性质完全取决于流体的粘性，而与两个摩擦表面的材料无关。这种润滑脂适合发电机轴承、变桨轴承及偏航系统等部位的润滑。润滑脂的寿命有限，磨损严重的部位需要定期检查更换新的润滑脂。

图1 固体润滑剂结构示意图

　　3.2 润滑油膏的组成与应用
　　油膏类润滑产品，如抗咬合润滑剂，固体润滑成分含量较高，辅以防腐防锈添加剂，和固体成分大致等量的润滑油，一般不含稠化剂。
　　抗咬合润滑膏是润滑油和固体润滑剂共同起作用，是介于流体润滑和固体润滑之间的一种润滑形式。固体润滑是指利用固体粉末、薄膜或复合材料代替流体润滑材料来隔开两个承载表面间的直接接触，以达到降低相对运动时的摩擦磨损。一些具有低摩擦的无机固体，往往具有层状结晶结构，最常用的是MoS2 和石墨。润滑性较好的层状固体其结晶结构一般为：原子紧密地排列在一层一层的平面内，处在同一层面上原子间的相互作用力很强，而处在相邻层面上的原子间则比较弱。因此层与层之间是比较容易滑动的。也就是说，这种结构的材料在受到剪切力时，晶体将在其棱面上劈开，也即在平行于其层面的方向发生滑移（因其间结合强度较弱），其结构详见下图1。当两种或两种以上的固体润滑剂按照特定比例混合时，由于协同作用的影响，能够达到更佳的润滑效果。

　　3.3 干膜润滑剂的组成和应用
　　干膜型润滑剂是一种能够快速在基材表面固化、附着力高的薄的润滑涂层，其主要是通过固体润滑的原理实现螺纹接触面的减摩润滑，最早应用于国外航空领域。干膜润滑剂一般采用两种以上的固体润滑剂，通过润滑剂间的协同效应达到更好的润滑效果。螺栓上应用干膜型润滑剂，主要有以下几方面的优势：
　　（1）喷涂方便，减少工艺时间。室温即可快速固化，不需任何加热等后处理工艺；
　　（2）形成的干膜均一性好，扭矩系数K 长期稳定；
　　（3）在螺纹表面形成均匀的干膜，稳定性好，适合风电要求的长效可靠性；
　　（4）干膜对基材的附着力高，对达克罗涂层形成有益的补充，可考虑在螺栓加工过程中喷涂，大大缩短现场操作时间；
　　（5）喷涂范围集中，不污染、不浪费。