集中自动润滑装置在风力发电机轴承上的改造应用

吕进松

摘 要：介绍集中自动润滑装置在风力发电机轴承上的改造应用，指出发电机轴承润滑油脂过多或不足、手动加油脂的人为偏差、加油脂时机不准确等方面存在的必然不可克服或偶然不确定性。通过对发电机轴承加装自动加油脂装置改造，实现了轴承各润滑点长时间、可监测、精确稳定的润滑。

关键词：风力发电机；轴承；自动加油脂；改造应用

中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0026-02

1 风力发电机集中自动润滑系统概述

石碑山风电场位于广东东部，濒临南海，安装有167台单机容量600 kW的失速型定桨距风力发电机组，于2007年初全部投产发电。

发电机是风机的核心部分，轴承则是发电机的重要部件，所以保证轴承的优良润滑尤为重要。然而，风机轴承的运行工况恶劣，维护难度较大。根据统计分析可知，石碑山风电场出现的发电机轴承温度过高甚至烧损，其根源大都是轴承润滑存在问题，表现在油脂过多或不足、手动加油脂人为偏差、加脂时机不准确等方面存在必然不可克服或偶然不确定性。集中自动润滑系统正是针对这些问题而设计的，它具有高可靠性、易维护性和智能化等特点，能够长时间、可监测、精确稳定地润滑各润滑点，极大地降低了维护成本，节省油脂，并且还能保护环境，最大限度地延长部件的使用寿命。

石碑山风电场600 kW风机轴承润滑的自动化改造，就是为发电机轴承加装了一套自动润滑系统。该系统采用1台220 VAC电动润滑脂泵，一个泵出口单元配泄压阀供脂给递进式分配器。分配器带循环渐进开关，具备电子运行监测功能，实时监测分配器柱塞的运行情况，并能将监测信号远程输出，分配器各出口分别对应加油点。

2 发电机集中自动润滑系统简介

发电机轴承集中润滑系统图如图1所示。该系统的主要配件组成包括G3 PRO自动润滑泵1台，UPS递进式分配阀和泄压回流阀各1个，循环渐进开关各1个，管路，接头，开关和支架等。

对于G3 PRO自动润滑泵来说，其外接电源电压可选24 VDC和90-240 VAC，内置控制器，储脂罐容积可选2～16 L，储脂罐中带有刮油板。内置控制器具备定时开关机、密码保护和低液位报警等多种功能。G3 PRO自动润滑泵的详细参数如表1所示。

USP-6一体式分配器带循环渐进开关，适用于电机和主轴轴承润滑系统，它的体积小，便于安装和维护，加注量精确，性能稳定。循环渐进开关的作用是跟踪监测递进式分配器的循环次数和循环频次，向润滑控制装置（监视器、控制器或PLC）

发出反馈信号。控制装置按照预定程序对润滑设备的工作状态进行及时监控和记录。

USP递进式分配阀采用整体递进式设计模块，配备6～16个出油口，出油口可以合并，以满足较大轴承的大润滑量的需要。内置出口止回阀可确保每次润滑剂加注量精确无误，与循环信号电磁渐进开关配合使用，可以保障润滑的功能。USP分配阀的技术参数如表2所示。

集中润滑系统的工作温度范围为-45～75 ℃；系统安装了低油位检测和报警装置以及设备运行故障指示系统；当润滑泵需要加油时，可以通过补脂器进行补油；风机停机断电，泵体也停止工作，但是泵体能够自动记忆工作时间，阀体记忆活塞位置，通电后，系统可以按照断电前的状态继续运行。

因此，集中润滑系统可以实现定时、定量地持续微量润滑，它是最能满足现场设备运行条件的科学润滑方式，经济实用，稳定高效。

3 系统在600 kW风机上的安装和使用

3.1 加油装置的选择和现场安装

综合评估风机机舱上原有各部件的承载强度和空间兼容性，为了保证自动加油装置的稳定可靠性，加油装置的布置需要考虑以下几点：①G3 PRO自动润滑泵和UPS递进式分配阀布置在发电机上部，离发电机轴承较近，利于输油管路的布置。②从机顶柜TB1接入240 VAC电源。③利用TB1支架，在其背后空间加装自动加油脂装置支撑平台，可以减少振动，稳妥可靠，融入性很好。④管路转接固定在支架上，方便维检和调整。⑤分配器至发电机前后轴承油脂输送采用定置的专用配管。

3.2 自动润滑系统注脂量的确定和调整

600 kW风机发电机前轴承为单轴承，加脂周期为60 g/（次/季），后轴承为双轴承，加注油脂周期为90 g/（次/季）。近几年来，根据运维经验，修改注脂周期为前轴承20 g/（次/月），后轴承30 g/（次/月），即“少吃多餐”。为了避免手工加脂出现误差这一情况，避免油脂过多或不足，则必须对初投加脂装置的出油脂量和加油方式进行核算调整，以求恰好衔接。

发电机轴承每年的油脂耗量为单轴承240 g，双轴承360 g，单、双轴承油脂耗量之比为2∶3，总量为600 g。

自动加油系统各部件的配合要求是，分配阀出脂口的调节增减量级为0.2 g。油脂泵启动时，统一向分配阀输出油脂，分配阀依据可设置的出脂量对前后轴承补充油脂。为了达到前、后轴承2∶3的补充油脂要求，必须对轴承的加油脂间隔、每次补充油脂量进行计算和设置。根据自动加脂系统的特性和前、后轴承需要供给油脂量的比例，设定其每次加油量分别为0.4 g和0.6 g。根据设定的每次加油脂量，计算出加油脂时间间隔为14.6 h，即每隔14.6 h启动系统加油脂1次。发电机前后轴承加油脂间隔和加脂量如表3所示。

对已经投运的设备进行改造时，应选择合适的自动加油系统投入时机。为了避免轴承刚加过油脂或已经到了严重缺乏油脂需要立即补脂的情况，需要投入自动加油脂系统。当发生注脂过量或补脂跟不上的情况时，应根据满足轴承油脂需求量的特性和经验，应该填充润滑脂的量为轴承腔剩余空间的30%～50%，此时投入自动加油脂装置为较合适时机。

存在大风期和小风期差别影响的，需要依据机组出力和运转时间，综合考虑调整油脂用量，可依据厂家规定的固定用量，结合现场经验，适当减少小风期供油脂。

根据发电机轴承的加油脂量和加油间隔，选用2 L的储脂罐，可满足长达1年的用脂要求。润滑周期可自由设定，根据大、小风期自由设定。

4 结束语

自动润滑加油系统的优越性被实际应用不断地证明，原有的润滑缺陷也被轻松地解决，对设备润滑进行技改是十分必要和迫切的。针对风电机组运行环境严苛、维护人员劳动强度大、作业环境较恶劣、主设备润滑可靠性差等情况，对早期风电机组进行自动润滑加脂技改，是应当大力推广的。

参考文献

[1]陈龙，杜宏武，武健柯，等.风力发电机用轴承简述[J].轴承，2008（12）.

[2]宫静远，贺德馨.风电场工程技术手册[M].北京：机械工业出版社，2004.

〔编辑：曹月〕

摘 要：介绍集中自动润滑装置在风力发电机轴承上的改造应用，指出发电机轴承润滑油脂过多或不足、手动加油脂的人为偏差、加油脂时机不准确等方面存在的必然不可克服或偶然不确定性。通过对发电机轴承加装自动加油脂装置改造，实现了轴承各润滑点长时间、可监测、精确稳定的润滑。

关键词：风力发电机；轴承；自动加油脂；改造应用

中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0026-02

1 风力发电机集中自动润滑系统概述

石碑山风电场位于广东东部，濒临南海，安装有167台单机容量600 kW的失速型定桨距风力发电机组，于2007年初全部投产发电。

发电机是风机的核心部分，轴承则是发电机的重要部件，所以保证轴承的优良润滑尤为重要。然而，风机轴承的运行工况恶劣，维护难度较大。根据统计分析可知，石碑山风电场出现的发电机轴承温度过高甚至烧损，其根源大都是轴承润滑存在问题，表现在油脂过多或不足、手动加油脂人为偏差、加脂时机不准确等方面存在必然不可克服或偶然不确定性。集中自动润滑系统正是针对这些问题而设计的，它具有高可靠性、易维护性和智能化等特点，能够长时间、可监测、精确稳定地润滑各润滑点，极大地降低了维护成本，节省油脂，并且还能保护环境，最大限度地延长部件的使用寿命。

石碑山风电场600 kW风机轴承润滑的自动化改造，就是为发电机轴承加装了一套自动润滑系统。该系统采用1台220 VAC电动润滑脂泵，一个泵出口单元配泄压阀供脂给递进式分配器。分配器带循环渐进开关，具备电子运行监测功能，实时监测分配器柱塞的运行情况，并能将监测信号远程输出，分配器各出口分别对应加油点。

2 发电机集中自动润滑系统简介

发电机轴承集中润滑系统图如图1所示。该系统的主要配件组成包括G3 PRO自动润滑泵1台，UPS递进式分配阀和泄压回流阀各1个，循环渐进开关各1个，管路，接头，开关和支架等。

对于G3 PRO自动润滑泵来说，其外接电源电压可选24 VDC和90-240 VAC，内置控制器，储脂罐容积可选2～16 L，储脂罐中带有刮油板。内置控制器具备定时开关机、密码保护和低液位报警等多种功能。G3 PRO自动润滑泵的详细参数如表1所示。

USP-6一体式分配器带循环渐进开关，适用于电机和主轴轴承润滑系统，它的体积小，便于安装和维护，加注量精确，性能稳定。循环渐进开关的作用是跟踪监测递进式分配器的循环次数和循环频次，向润滑控制装置（监视器、控制器或PLC）

发出反馈信号。控制装置按照预定程序对润滑设备的工作状态进行及时监控和记录。

USP递进式分配阀采用整体递进式设计模块，配备6～16个出油口，出油口可以合并，以满足较大轴承的大润滑量的需要。内置出口止回阀可确保每次润滑剂加注量精确无误，与循环信号电磁渐进开关配合使用，可以保障润滑的功能。USP分配阀的技术参数如表2所示。

集中润滑系统的工作温度范围为-45～75 ℃；系统安装了低油位检测和报警装置以及设备运行故障指示系统；当润滑泵需要加油时，可以通过补脂器进行补油；风机停机断电，泵体也停止工作，但是泵体能够自动记忆工作时间，阀体记忆活塞位置，通电后，系统可以按照断电前的状态继续运行。

因此，集中润滑系统可以实现定时、定量地持续微量润滑，它是最能满足现场设备运行条件的科学润滑方式，经济实用，稳定高效。

3 系统在600 kW风机上的安装和使用

3.1 加油装置的选择和现场安装

综合评估风机机舱上原有各部件的承载强度和空间兼容性，为了保证自动加油装置的稳定可靠性，加油装置的布置需要考虑以下几点：①G3 PRO自动润滑泵和UPS递进式分配阀布置在发电机上部，离发电机轴承较近，利于输油管路的布置。②从机顶柜TB1接入240 VAC电源。③利用TB1支架，在其背后空间加装自动加油脂装置支撑平台，可以减少振动，稳妥可靠，融入性很好。④管路转接固定在支架上，方便维检和调整。⑤分配器至发电机前后轴承油脂输送采用定置的专用配管。

3.2 自动润滑系统注脂量的确定和调整

600 kW风机发电机前轴承为单轴承，加脂周期为60 g/（次/季），后轴承为双轴承，加注油脂周期为90 g/（次/季）。近几年来，根据运维经验，修改注脂周期为前轴承20 g/（次/月），后轴承30 g/（次/月），即“少吃多餐”。为了避免手工加脂出现误差这一情况，避免油脂过多或不足，则必须对初投加脂装置的出油脂量和加油方式进行核算调整，以求恰好衔接。

发电机轴承每年的油脂耗量为单轴承240 g，双轴承360 g，单、双轴承油脂耗量之比为2∶3，总量为600 g。

自动加油系统各部件的配合要求是，分配阀出脂口的调节增减量级为0.2 g。油脂泵启动时，统一向分配阀输出油脂，分配阀依据可设置的出脂量对前后轴承补充油脂。为了达到前、后轴承2∶3的补充油脂要求，必须对轴承的加油脂间隔、每次补充油脂量进行计算和设置。根据自动加脂系统的特性和前、后轴承需要供给油脂量的比例，设定其每次加油量分别为0.4 g和0.6 g。根据设定的每次加油脂量，计算出加油脂时间间隔为14.6 h，即每隔14.6 h启动系统加油脂1次。发电机前后轴承加油脂间隔和加脂量如表3所示。

对已经投运的设备进行改造时，应选择合适的自动加油系统投入时机。为了避免轴承刚加过油脂或已经到了严重缺乏油脂需要立即补脂的情况，需要投入自动加油脂系统。当发生注脂过量或补脂跟不上的情况时，应根据满足轴承油脂需求量的特性和经验，应该填充润滑脂的量为轴承腔剩余空间的30%～50%，此时投入自动加油脂装置为较合适时机。

存在大风期和小风期差别影响的，需要依据机组出力和运转时间，综合考虑调整油脂用量，可依据厂家规定的固定用量，结合现场经验，适当减少小风期供油脂。

根据发电机轴承的加油脂量和加油间隔，选用2 L的储脂罐，可满足长达1年的用脂要求。润滑周期可自由设定，根据大、小风期自由设定。

4 结束语

自动润滑加油系统的优越性被实际应用不断地证明，原有的润滑缺陷也被轻松地解决，对设备润滑进行技改是十分必要和迫切的。针对风电机组运行环境严苛、维护人员劳动强度大、作业环境较恶劣、主设备润滑可靠性差等情况，对早期风电机组进行自动润滑加脂技改，是应当大力推广的。

参考文献

[1]陈龙，杜宏武，武健柯，等.风力发电机用轴承简述[J].轴承，2008（12）.

[2]宫静远，贺德馨.风电场工程技术手册[M].北京：机械工业出版社，2004.

〔编辑：曹月〕

摘 要：介绍集中自动润滑装置在风力发电机轴承上的改造应用，指出发电机轴承润滑油脂过多或不足、手动加油脂的人为偏差、加油脂时机不准确等方面存在的必然不可克服或偶然不确定性。通过对发电机轴承加装自动加油脂装置改造，实现了轴承各润滑点长时间、可监测、精确稳定的润滑。

关键词：风力发电机；轴承；自动加油脂；改造应用

中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0026-02

1 风力发电机集中自动润滑系统概述

石碑山风电场位于广东东部，濒临南海，安装有167台单机容量600 kW的失速型定桨距风力发电机组，于2007年初全部投产发电。

发电机是风机的核心部分，轴承则是发电机的重要部件，所以保证轴承的优良润滑尤为重要。然而，风机轴承的运行工况恶劣，维护难度较大。根据统计分析可知，石碑山风电场出现的发电机轴承温度过高甚至烧损，其根源大都是轴承润滑存在问题，表现在油脂过多或不足、手动加油脂人为偏差、加脂时机不准确等方面存在必然不可克服或偶然不确定性。集中自动润滑系统正是针对这些问题而设计的，它具有高可靠性、易维护性和智能化等特点，能够长时间、可监测、精确稳定地润滑各润滑点，极大地降低了维护成本，节省油脂，并且还能保护环境，最大限度地延长部件的使用寿命。

石碑山风电场600 kW风机轴承润滑的自动化改造，就是为发电机轴承加装了一套自动润滑系统。该系统采用1台220 VAC电动润滑脂泵，一个泵出口单元配泄压阀供脂给递进式分配器。分配器带循环渐进开关，具备电子运行监测功能，实时监测分配器柱塞的运行情况，并能将监测信号远程输出，分配器各出口分别对应加油点。

2 发电机集中自动润滑系统简介

发电机轴承集中润滑系统图如图1所示。该系统的主要配件组成包括G3 PRO自动润滑泵1台，UPS递进式分配阀和泄压回流阀各1个，循环渐进开关各1个，管路，接头，开关和支架等。

对于G3 PRO自动润滑泵来说，其外接电源电压可选24 VDC和90-240 VAC，内置控制器，储脂罐容积可选2～16 L，储脂罐中带有刮油板。内置控制器具备定时开关机、密码保护和低液位报警等多种功能。G3 PRO自动润滑泵的详细参数如表1所示。

USP-6一体式分配器带循环渐进开关，适用于电机和主轴轴承润滑系统，它的体积小，便于安装和维护，加注量精确，性能稳定。循环渐进开关的作用是跟踪监测递进式分配器的循环次数和循环频次，向润滑控制装置（监视器、控制器或PLC）

发出反馈信号。控制装置按照预定程序对润滑设备的工作状态进行及时监控和记录。

USP递进式分配阀采用整体递进式设计模块，配备6～16个出油口，出油口可以合并，以满足较大轴承的大润滑量的需要。内置出口止回阀可确保每次润滑剂加注量精确无误，与循环信号电磁渐进开关配合使用，可以保障润滑的功能。USP分配阀的技术参数如表2所示。

集中润滑系统的工作温度范围为-45～75 ℃；系统安装了低油位检测和报警装置以及设备运行故障指示系统；当润滑泵需要加油时，可以通过补脂器进行补油；风机停机断电，泵体也停止工作，但是泵体能够自动记忆工作时间，阀体记忆活塞位置，通电后，系统可以按照断电前的状态继续运行。

因此，集中润滑系统可以实现定时、定量地持续微量润滑，它是最能满足现场设备运行条件的科学润滑方式，经济实用，稳定高效。

3 系统在600 kW风机上的安装和使用

3.1 加油装置的选择和现场安装

综合评估风机机舱上原有各部件的承载强度和空间兼容性，为了保证自动加油装置的稳定可靠性，加油装置的布置需要考虑以下几点：①G3 PRO自动润滑泵和UPS递进式分配阀布置在发电机上部，离发电机轴承较近，利于输油管路的布置。②从机顶柜TB1接入240 VAC电源。③利用TB1支架，在其背后空间加装自动加油脂装置支撑平台，可以减少振动，稳妥可靠，融入性很好。④管路转接固定在支架上，方便维检和调整。⑤分配器至发电机前后轴承油脂输送采用定置的专用配管。

3.2 自动润滑系统注脂量的确定和调整

600 kW风机发电机前轴承为单轴承，加脂周期为60 g/（次/季），后轴承为双轴承，加注油脂周期为90 g/（次/季）。近几年来，根据运维经验，修改注脂周期为前轴承20 g/（次/月），后轴承30 g/（次/月），即“少吃多餐”。为了避免手工加脂出现误差这一情况，避免油脂过多或不足，则必须对初投加脂装置的出油脂量和加油方式进行核算调整，以求恰好衔接。

发电机轴承每年的油脂耗量为单轴承240 g，双轴承360 g，单、双轴承油脂耗量之比为2∶3，总量为600 g。

自动加油系统各部件的配合要求是，分配阀出脂口的调节增减量级为0.2 g。油脂泵启动时，统一向分配阀输出油脂，分配阀依据可设置的出脂量对前后轴承补充油脂。为了达到前、后轴承2∶3的补充油脂要求，必须对轴承的加油脂间隔、每次补充油脂量进行计算和设置。根据自动加脂系统的特性和前、后轴承需要供给油脂量的比例，设定其每次加油量分别为0.4 g和0.6 g。根据设定的每次加油脂量，计算出加油脂时间间隔为14.6 h，即每隔14.6 h启动系统加油脂1次。发电机前后轴承加油脂间隔和加脂量如表3所示。

对已经投运的设备进行改造时，应选择合适的自动加油系统投入时机。为了避免轴承刚加过油脂或已经到了严重缺乏油脂需要立即补脂的情况，需要投入自动加油脂系统。当发生注脂过量或补脂跟不上的情况时，应根据满足轴承油脂需求量的特性和经验，应该填充润滑脂的量为轴承腔剩余空间的30%～50%，此时投入自动加油脂装置为较合适时机。

存在大风期和小风期差别影响的，需要依据机组出力和运转时间，综合考虑调整油脂用量，可依据厂家规定的固定用量，结合现场经验，适当减少小风期供油脂。

根据发电机轴承的加油脂量和加油间隔，选用2 L的储脂罐，可满足长达1年的用脂要求。润滑周期可自由设定，根据大、小风期自由设定。

4 结束语

自动润滑加油系统的优越性被实际应用不断地证明，原有的润滑缺陷也被轻松地解决，对设备润滑进行技改是十分必要和迫切的。针对风电机组运行环境严苛、维护人员劳动强度大、作业环境较恶劣、主设备润滑可靠性差等情况，对早期风电机组进行自动润滑加脂技改，是应当大力推广的。

参考文献

[1]陈龙，杜宏武，武健柯，等.风力发电机用轴承简述[J].轴承，2008（12）.

[2]宫静远，贺德馨.风电场工程技术手册[M].北京：机械工业出版社，2004.

〔编辑：曹月〕