合成齿轮油在风电中的应用

　　1 引言
　　风能作为一种可再生能源，在过去10 年间获得了迅猛的发展。尽管风电产业发展迅速，但是风电机组的表现却差强人意。最近调查表明，目前风电场的发电效率要比设计值平均低10% 左右，而其中50% 的停机和主齿轮箱有关。
　　主齿轮箱是风电机组的核心部件，通过它可以将叶片上的低转速、高转矩转换为用于发电机上的高转速、低转矩。风电齿轮箱，通常在转子及发电机转速之间具有单一的齿轮比，如果齿轮箱发生故障，对机组将产生巨大的影响。由于风电机组通常安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，且常年经受酷暑严寒和极端温差的影响，加之所处自然环境交通不便，齿轮箱安装在塔顶的狭小空间内，一旦出现故障，修复非常困难，故对其可靠性和使用寿命都提出了比一般机械更苛刻的要求。例如对构件材料的要求，除了常规状态下机械性能外，还应该具有低温状态下抗冷脆性等要求，应保证齿轮箱平稳工作，防止振动和冲击，保证充分的润滑条件等。对冬夏温差巨大的地区，要配置合适的加热和冷却装置，还要配置监控点，对运转和润滑状态进行遥控。
　　选择适合且性能好的齿轮油对保证风电机组稳定高效运行，提高发电效率有着重要意义。本文就目前主要的两大类工业齿轮油矿物油和合成油的性能进行对比说明。
　　2 合成油和矿物油的对比
　　润滑油一般由两部分组成：基础油和添加剂。对于工业齿轮油而言，基础油占全部成分的95% 以上，而添加剂含量一般不超过5%。由此可见，基础油的选择对于齿轮油的性能有着决定性的影响。基础油可以大致分为两类：矿物油和合成油。所谓矿物油是指可以通过石油加工工艺直接从原油中提炼而得的基础油；而合成油则是需要通过人工合成技术生产。相对于矿物油，合成油具有一系列显著的优点，包括：改善的热和氧化稳定性；改善的粘温特性（高粘度指数）；改善低温特性；改善润滑性；低的蒸发损失；降低可燃性；良好的添加剂感受性。
　　当然合成油也有一些劣势，其中最主要的就是相比矿物油而言较高的价格以及可能存在的密封材料兼容性问题，这也让很多人一直在犹豫是否该选择合成油。