风电行业高强螺栓的润滑问题分析

　　由于形成的是10 μm–30 μm 的薄层，而且应用的领域不同，传统的干膜润滑剂注重的是润滑效果，耐腐蚀性能不佳。目前已经有研究人员开发出新型的干膜润滑剂，在保证润滑效果的同时，添加颗粒极细的高效防腐防锈剂，使其防腐防锈性能也有很大的提高，以应对风电场恶劣的自然环境，对螺栓达克罗等涂层起到了有益的补充。此外，干膜润滑剂是固化涂层，有优异的耐低温性能，我国北方风电场冬季气候异常寒冷，有些润滑膏类粘度变化较大，但干膜型润滑剂不存在此类问题。
　　对于高强螺栓等长效、重载、极压表面，以及潮湿等恶劣环境下的润滑和防卡咬，建议采用固体润滑的形式或者固体与流体润滑相结合的形式，即使用干膜润滑剂或者抗咬合油膏类润滑剂。
　　4 高强螺栓润滑剂的性能指标
　　对于风电高强螺栓使用的润滑剂，除了一些传统的润滑性能指标外，还要综合考虑风电行业的特殊技术要求，对一些重点的指标进行控制，主要包括扭矩系数K 与摩擦系数μ、防腐蚀性能、耐高低温能力等。对于刷涂型产品，还要考虑到其具有适宜的刷涂粘度。
　　4.1 扭矩系数K与摩擦系数μ
　　如前文所述，高强螺栓使用润滑剂的主要目的就是保证相同预紧扭矩下，得到均匀适中的预紧力，即保证扭矩系数K 的适中稳定性。因此扭矩系数K 是最应该关注的技术指标。目前，国家标准GB/T 1231—2006“钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件”中规定螺栓扭矩系数K=0.11–0.15，标准偏差≤ 0.01。但是对每一批螺栓连接副，由于生产控制工艺的不同，并且现场施拧和涂抹润滑剂的种类、方式不同，都会导致螺栓的扭矩系数不一致。因此对于不同厂家生产的螺栓，刷涂不同种类的润滑剂，或者由于刷涂部位和材质的不同，都应该检测扭矩系数K，对于要求严格的关键部位，甚至需要每一批次都进行复检。
　　扭矩系数的测试，国内外都有严格的标准，需要提醒的一点是，不仅要关注螺栓使用润滑剂后，首次施拧时的扭矩系数，也要关注上紧拆卸几次后的扭矩系数变化请况，以保证重复上紧或检修加固时的稳定性。
　　扭矩系数K 在换算扭矩与预紧力方面比较容易操作，但对整个螺栓上紧过程而言，则略显简单。为了更深入的了解螺栓预紧扭矩的分布情况，更系统的研究涂层和润滑剂对螺栓预紧力的影响，国外在高强螺栓检测和上紧中，引进了摩擦系数μ的控制。

式中：
T—预紧扭矩
F—预紧力
P—螺距
D0—支承面外径
d2—螺纹中径
dh—螺栓通过的垫圈或支承零件的孔径
μb—螺母或螺栓头部底下的支承面摩擦系数
μth—螺纹摩擦系数
其中总摩擦系数μtot = μb + μth
　　4.2 耐腐蚀耐高低温及其他性能
由于我国风电场多在戈壁或近海地区，气候环境恶劣，四季温差大。对风电设备的耐腐蚀耐盐雾以及耐高低温性能要求比较高，螺栓用润滑剂也不例外。为了保障风电机组螺栓在恶劣的环境中不发生腐蚀和锈蚀现象，易于维修，需要润滑剂在这方面提供有力的保护。同时润滑剂还要具有适合的粘度，适应四季温度变化，在-30℃及以上温度可以正常施工。
　　以上是针对润滑剂总体而言的性能要求，对于干膜型的润滑剂，还要考虑成膜时间、对基材的附着力等因素。
　　5 高强螺栓润滑剂的主要应用部位