奥吉娜风电润滑油性能系列讲座之一 ——优异的抗微点蚀性能

　　微点蚀，又称“灰斑”，普遍存在于齿轮副表面，是一种表面疲劳并伴有材料脱落的磨损形式。显微镜下观察，会看到密密麻麻成片的小坑或微小裂纹。尽管微点蚀不是一个新现象，由于微点蚀导致设备失效是一个较漫长的过程，所以人们对微点蚀的危害性认识不足。
　　因风电机组运行环境恶劣，常年经受变风向、变负荷作用，频繁出现微点蚀从而导致风机齿轮箱失效，所以在风电机组运行维护的过程中，风机齿轮的微点蚀问题日益突出。
　　风电机组中微点蚀主要发生在低速重载齿轮面上，在齿面啮合过程中，在较高的接触应力和相对摩擦作用下，导致齿面局部温度升高，润滑油膜破裂，齿面间的润滑方式呈边界润滑状态，使得两齿面的波峰发生直接接触，进而导致微点蚀。齿面表面一旦产生微点蚀，将降低风电机组齿轮组齿牙的精确度，增加动态负荷，进而造成噪音增加、振动加强，并增加齿轮疲劳失效的机会，严重时可导致点蚀、剥落甚至断齿（见图2）。
另外，还有研究表明风电齿轮由于微点蚀产生的硬质碎片颗粒进入到润滑系统中，会造成风电齿轮轴承的失效，平均降低轴承使用寿命20%以上，所以说微点蚀的产生对于风电齿轮箱的长期、高效运转产生极大危害。  

    
  图2 由微点蚀引起的失效齿轮表面

　　对于微点蚀的控制及预防主要有两方面的措施，一方面是从材料冶金及齿轮加工工艺着手，利用淬透、渗碳、研磨、感应淬火和渗氮等热处理工艺，同时提高齿轮的弯曲及接触强度，降低齿轮加工表面的粗糙度，从而控制微点蚀发生的倾向。另一方面是从润滑角度出发，改进风电润滑油配方，利用PAO全合成型齿轮油，也是目前较为推崇的控制和预防微点蚀的方案，因为材料冶金和加工技术通过多年发展，已经较为成熟，控制微点蚀方面没有更大的空间。并且对于风电齿轮箱润滑油的抗微点蚀性能的评价，目前利用标准化的FVA54模拟试验方法有效的判定润滑油的抗微点蚀能力，在风电齿轮油配方设计过程中，根据FVA54的评价等级来开发具有优异抗微点蚀能力的产品。