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表1 固体颗粒杂质对风电机组齿轮箱的主要危害
图1 齿轮箱中轴承寿命与水污染的关系
水污染是齿轮油的另一种主要污染形式。图1 中给出的是当油中有0.05% 的水时，齿轮箱轴承的使用寿命将减少58%。与一般常识不同的是，油中是可以溶解微量水的，具体的量取决于基础油的类型和添加剂包的组合。对于绝大部分齿轮油而言，最高溶解水含量一般在400 ～ 600ppm。无论是溶解于油中的微量水，还是以游离状态存在的水对于齿轮箱都会产生损害。表2 中总结了水污染对于齿轮箱主要的损害类型。
3 风电机组齿轮油杂质的来源与防护
风电机组齿轮箱中的杂质来源有很多种，在生产过程中，运行过程中，从呼吸器和密封圈中或者在维护过程中都可能引入杂志。下面就分别介绍这些杂质来源及其防护措施。
风电机组齿轮箱的生产过程会引入杂质，例如齿轮箱的装配环境不够清洁，部件存放不当导致装配前就带有很多杂质颗粒等。同时在生产装配过程中产生的杂质颗粒并不容易被过滤器过滤掉，可能会在跑合阶段依然存在。因此为了避免此类杂质污染，首先要确保齿轮箱的装备车间的清洁，门窗以及地面都要采取特殊处理，确保不会进入杂质；其次，所有部件在使用前都应存放于干燥洁净的区域，在装配之前也要进行严格的清洁，保证不引入任何杂质；再次，装配工作需要有经验丰富的技术人员进行，所使用的工具也应该是清洁并经过校正的；最后，在齿轮箱装配并且厂内测试完毕后，需要对整个齿轮箱进行彻底的冲洗以去除所有生产过程的杂质，达到清洁度的要求。
表2 水污染对风电机组齿轮箱的主要危害
风电机组齿轮箱在运行过程中也会产生杂质，当然这个杂质往往是源于系统内部，与齿轮、轴承及其他部件的磨损相关，如微点蚀、点蚀、磨粒磨损和微动磨损等。这些磨损所产生的金属杂质颗粒都属于运行过程中产生的杂质。微点蚀是齿轮最主要的一种失效模式，会降低齿面精度，产生噪音并且演变为其他的磨损形式如点蚀等，导致油中出现大量的金属磨粒杂质。微点蚀的产生与很多因素相关，包括齿面粗糙度、齿面硬度、材料及齿轮油粘度。因此需要对这几个方面进行细致的考虑，对于齿轮油来说选择具有正确粘度的合成油是目前的主流方案。除了微点蚀外，微动磨损在风电机组长时间停机的情况下也会发生，这需要选择具有抗微动磨损性能的齿轮油品。
