Kapitel 1: Die Besonderheiten und Herausforderungen der Schmierung von Windkraftanlagen

1,1 Merkmale der Betriebsumgebung der Windenergie

Die Betriebsumgebung von Windkraftanlagen stellt einzigartige und strenge Anforderungen an das Schmiersystem. Zu den besonderen Merkmalen gehören: Extrem breiter Temperaturbereich: von -40 ° C in sehr kalten Gebieten bis + 60 ° C im Maschinenraum im Sommer, mit einem Temperaturunterschied von bis zu 100 ° C. Starke Lastschwankungen: Zufällige Änderungen der Windgeschwindigkeit verursachen in kurzer Zeit große Lastschwankungen des Getriebesystems, und es kann nur wenige Minuten dauern, bis es von leer zu voll geladen ist. Kontinuierlicher ununterbrochener Betrieb: Windkraftanlagen sind für den Betrieb rund um die Uhr ausgelegt. Vorbeugende Wartung kann nur an einem bestimmten Windgeschwindigkeitsfenster durchgeführt werden, und die Kosten für Ausfallzeiten sind extrem hoch. Einschränkungen bei Arbeiten in der Höhe: Der Maschinenraum befindet sich in einer Höhe von 80-150 Metern. Wartungsarbeiten sind durch das Wetter eingeschränkt. Die Wartung der Schmierung muss effizient und zuverlässig sein. Häufiger Schock beim Starten und Stoppen: Änderungen der Windgeschwindigkeit führen zu häufigem Starten und Stoppen der Anforderungen an die Langlebigkeit: Windkraftanlagen sind in der Regel für eine Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren ausgelegt, wobei Schmiermittel eine lange Lebensdauer und Stabilität erfordern.

1,2 Drei Schlüsselsysteme für die Schmierung von Windkraftanlagen

Hauptgetriebe: Wandelt die niedrige Drehzahl der Schaufel (10-20 U / min) in die vom Generator benötigte hohe Drehzahl (1000-1800 U / min) um, die das technisch komplexeste und schmierendste Kernstück ist. Hauptlager und Pitch-Gierlager: halten enormen radialen und axialen Belastungen stand und sind häufig der Gefahr von Verunreinigungen ausgesetzt. Generatorlager: arbeiten mit hohen Drehzahlen, mit extrem hohen Anforderungen an den Temperaturanstieg und die Lebensdauer des Fettes.

Kapitel 2: Schmierlösungen für das Hauptgetriebe

2,1 Besondere Anforderungen an die Schmierung von Getrieben

Extremer Druck und Verschleißfestigkeit: Es muss dem hohen Anpressdruck standhalten, der während der Übertragung von Megawatt Leistung erzeugt wird, um Verschleiß und Verklebung der Zahnoberfläche zu verhindern. Anti-Mikro-Lochfraß-Fähigkeit: Dies ist eine der häufigsten Fehlerarten von Windkraftgetrieben. Das Schmieröl muss spezielle Additive enthalten, um Mikro-Ermüdungslöcher auf der Zahnoberfläche zu verhindern. Hervorragende Filtration: Das Schmieröl muss gut mit dem Feinfilter (in der Regel 3-10 Mikrometer) kompatibel sein, der mit dem System ausgestattet ist, um ein Verstopfen des Filterelements durch die Ausfällung von Additiven zu vermeiden. Hervorragender Anti-Schaum und Luftablass: In Umgebungen in großer Höhe ist die Ölpumpe anfällig für Kavitation, und der Schaum beeinträchtigt die Schmierleistung und die Lebensdauer des Öls erheblich. Breite Materialverträglichkeit: kann die Getriebedichtungen (wie Nitrilkautschuk, Fluorkautschuk), Lackbeschichtung und Nichteisenmetallteile nicht beschädigen. Hervorragende Oxidationsstabilität und thermische Stabilität: Langfristiger Hochtemperaturbetrieb in einem geschlossenen Getriebe, das Öl muss alterungsbeständig sein und eine stabile Leistung beibehalten.

2,2 Empfohlene Schmierölspezifikationen und technische Normen

Typ des Grundöls: Vollsynthetisches Grundöl mit der bevorzugten Wahl von Polyalphaolefin (PAO) oder Polyalkylglykol (PAG). PAO hat einen breiteren Temperaturbereich und eine ausgezeichnete thermische Oxidationsstabilität; PAG hat einen ausgezeichneten Mikrogrubenschutz und natürliche Schmierfähigkeit. Viskositätsgrad: Wählen Sie je nach Getriebeausführung, in der Regel ISO VG 320 oder ISO VG 460. Die Wahl der Viskosität erfordert ein Gleichgewicht zwischen Tragfähigkeit und Anlaufleistung bei niedrigen Temperaturen. Kernleistungsstandards und Zertifizierung:

• Flender-Zertifizierung: FD 1.71.365 (schwere Bedingungen)
  

• Bosch Rexroth Standard: RE 90210
  

• DIN 51517-3 CLP (Deutsches Standard-Hochleistungsgetriebeöl)
  

• Die meisten gängigen OEMs (wie NGC, Heavy Tooth usw.) sind zertifiziert. Additives Technologiepaket:
  

• Spezielle Anti-Lochfraß-Zusätze (Micropitting Prevention Additives).
  

• Hochleistungs-Schwefel-Phosphor-Extremdruck-Verschleißschutzmittel.
  

• Zusammengesetztes Antioxidantiensystem für eine lange Lebensdauer.
  

• Leistungsstarker Rostschutzmittel und Metallpassivator.
  

• Antischaum- und Demulgator.
  

2,3 Strategie zur Überwachung des Ölwechselzyklus und des Ölzustands

Erster Ölwechsel (Einlaufphase): 500 bis 1000 Stunden nach Inbetriebnahme der Anlage, um Metallreste zu entfernen, die während der Herstellung und des Einlaufens entstehen. Normaler Ölwechselzyklus: Basierend auf der Zustandsüberwachung beträgt der typische Zyklus 3-5 Jahre oder 40.000 bis 60.000 Stunden kumulativen Betriebs. Bei synthetischen Ölen kann der Zyklus 2-3 mal länger sein als bei Mineralölen. Programm zur Überwachung des Ölzustands:

• Tägliche / monatliche Inspektion: Überprüfung des Ölstands, der Ölfarbe und der Transparenz durch das Beobachtungsfenster; Überprüfung der Filterdruckdifferenz.
  

• Halbjährlicher Test: Probenahme zur Feststellung des Feuchtigkeitsgehalts (Ziel <500 ppm), der kinematischen Viskosität (Änderung sollte <±10% betragen), der Gesamtsäurezahl (TAN, Wachstumsrate ist der Schlüssel).
  

• Jährliche umfassende Ölanalyse:
  

  • Elementarspektrumanalyse: Überwachung der Entwicklung von Verschleißmetallen (Fe, Cu, Pb, Sn usw.) und additiven Elementen (P, Zn, Ca usw.).
    

  • Ferrographische Analyse: direkte Beobachtung von Form, Größe und Zusammensetzung der Verschleißpartikel zur Bestimmung der Art des Verschleißes (normaler Verschleiß, Ermüdungsverschleiß, Schnittverschleiß usw.).
    

  • Fourier-Infrarot-Spektroskopie (FTIR): Erkennt Öloxidation, Nitrifikation, Additivverlust und Verunreinigung.
    

• Trends zur Online-Überwachung: Immer mehr Windparks setzen Online-Sensoren ein, um Ölviskosität, Feuchtigkeit, Feinstaub und Dielektrizitätskonstante in Echtzeit zu überwachen.
  

Kapitel 3: Lösungen für die Schmierung von Lagern

3,1 Hauptlager und Nick- / Gierlagerfett

Merkmale der Arbeitsbedingungen: Dieser Lagertyp gehört zu den Schwerlastlagern mit niedriger Drehzahl oder mittlerer Drehzahl (die Drehzahl beträgt in der Regel weniger als 50 U / min) und kann bestimmten Verschmutzungsumgebungen (wie Salzsprühnebel, Feuchtigkeit) ausgesetzt sein. Nick- und Gierlager sind intermittierend und bilden leicht eine Grenzschmierung. Schlüssel zur Auswahl des Fettes:

• Art des Verdickungsmittels: bevorzugt Verbundwerkstoff auf Lithium- oder Polyharnstoffbasis. Verbundwerkstoff-Lithium-Basisfett hat gute umfassende Eigenschaften, Polyharnstoff-Basisfett hat eine bessere Lebensdauer bei hohen Temperaturen und Wasserbeständigkeit.
  

• Grundöle: Synthetische Kohlenwasserstoff-Grundöle (PAO) mit einem hohen Viskositätsindex (VI) sorgen für ein breites Temperaturverhalten.
  

• Zusatzstoffe: Muss ein hochwirksames Rostschutzmittel und ein Hochdruck-Verschleißschutzmittel enthalten.
  

• Konsistenz: In der Regel wird NLGI-Klasse 2 gewählt, NLGI-Klassen 00 oder 0 können in Zentralschmiersystemen verwendet werden, um die Pumpleistung zu verbessern. Empfohlenes Produktbeispiel: Hochleistungs-Extremdruckfett auf Polyharnstoffbasis oder Lithium-Komplex nach DIN 51825-KPF 2K-20.
  

3,2 Fett für Generatorlager

Arbeitsbedingungen: Hochgeschwindigkeitsbetrieb (1000-1800 U / min), hoher Temperaturanstieg, Scherfestigkeit und Lebensdauer des Schmierfetts. Die Temperatur ist der wichtigste begrenzende Faktor. Schlüssel zur Auswahl des Schmierfetts:

• Geringe Reibung, geringe Rilleigenschaften: geringerer Rührwiderstand, niedrigere Betriebstemperatur.
  

• Hervorragende mechanische Stabilität: Aufrechterhaltung der strukturellen Stabilität unter Hochgeschwindigkeitsscherung ohne Erweichung und Verlust.
  

• Hoher Fallpunkt und Oxidationsstabilität: Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, die durch die Eigenerwärmung des Lagers verursacht werden.
  

• Grundöle: Synthetische Öle mit niedriger Viskosität (z. B. Ester oder PAO), die die Bildung eines elastohydrodynamischen Schmierfilms erleichtern. Empfohlenes Produktbeispiel: Synthetisches Fett für Hochgeschwindigkeitsmotoren, in der Regel nach SKF LGLT 2 oder ähnlichen Spezifikationen.
  

3,3 Fettfüll- und Wartungsverfahren

Wie man aufzieht:

• Manuelle Schmierung: Verwenden Sie eine Hochdruck-Fettpresse und befolgen Sie die vom Hersteller des Geräts angegebene Füllmenge und den Zyklus.
  

• Automatisches Schmiersystem: Das ein- oder zweizeilige Zentralschmiersystem ist eine Standardkonfiguration moderner Windparks, die eine regelmäßige und quantitative automatische Befüllung realisieren und die Zuverlässigkeit verbessern kann. Die goldene Regel des Füllvolumens: Befolgen Sie das Prinzip "weniger essen und mehr essen". Jede Füllmenge sollte klein sein (z. B. das Extrudieren von altem Fett 1/3-1/ 2), und die Häufigkeit kann entsprechend erhöht werden. Übermäßiges Füllen ist eine häufige Ursache für Überhitzung und Lagerschäden. Wartungsprotokolle: Es müssen detaillierte Schmierprotokolle erstellt werden, einschließlich Schmierstellen, Fettmodell, Fülldatum, Füllmenge und Wartungspersonal.
  

Kapitel 4: Schmierung von Hydraulik- und Hilfssystemen

4,1 Hydrauliköl für Pitch-System

Anforderungen: Hervorragende Startleistung bei niedrigen Temperaturen (niedriger Gießpunkt), ausgezeichneter Verschleißschutz (gewährleistet die Genauigkeit der Pitch-Steuerung), gute Filtration und Luftabgabe, lange Lebensdauer. Spezifikationen: Hochleistungs-HVLP-Hydrauliköl (High Viscosity Index Anti-Wear) wird normalerweise ausgewählt, ISO VG 46, erfüllt DIN 51524-2 (HLP) oder höher.

4,2 Schmierung des Kühlsystems

Einige Lager von Windkraftanlagen-Lüftermotoren müssen ebenfalls regelmäßig geschmiert werden, und es sollte ein langlebiges Allzweckfett für breite Temperaturen verwendet werden.

Kapitel 5: Systematisches Schmiermanagement und bewährte Verfahren

5,1 Festlegung von Normen für die Schmierung von Windparks

Konsolidierung der Schmierung: Minimierung der Vielfalt an Öl- und Fettprodukten unter der Prämisse, alle Ausrüstungsanforderungen zu erfüllen, um die Beschaffung, Lagerung und Bestandsverwaltung zu vereinfachen und das Risiko einer falschen Ölverwendung zu verringern. Entwicklung eines "Windpark-Schmierungshandbuchs": Erstellen Sie eine Schmiertabelle für jeden Taifun-Mechanismus, in der die Ölart, die Füllmenge, die Füllmethode, der Zyklus und die Überwachungsanforderungen für jede Schmierstelle angegeben sind.

5,2 Verwaltung der Ölbeschaffung und -lagerung

Beschaffungsprinzip: Wählen Sie Produkte aus, die von den wichtigsten Getriebe- und Lagerherstellern (OEM) zertifiziert wurden. Vorrangig werden seriöse Lieferanten und deren professionelle technische Unterstützung berücksichtigt. Anforderungen an die Lagerung: Öl sollte an einem kühlen, trockenen Ort in Innenräumen mit eindeutiger Kennzeichnung gelagert werden. Befolgen Sie das Prinzip "first in, first out". Es wird empfohlen, eine spezielle Öltrommelpumpe und einen Filterwagen zum Befüllen großer Ölfässer zu verwenden, um Verunreinigungen zu vermeiden.

5,3 Zustandsüberwachung und vorausschauende Wartung

Einbindung der Ölanalyse in das prädiktive Wartungssystem: Die Analysedaten werden nicht nur zur Beurteilung des Zeitpunkts des Ölwechsels verwendet, sondern vor allem zur Diagnose eines frühen Ausfalls der Ausrüstung (z. B. anormaler Verschleiß, Wassereintritt, innerer Verschleiß usw.). Erstellen Sie eine Datenbank und eine Trendanalyse: Erstellen Sie eine unabhängige Ölanalyse-Historiendatei für jede Einheit, und beobachten Sie den Änderungstrend der verschiedenen Indikatoren ist wichtiger als der einzelne absolute Wert.

5,4 Sicherheit und Umweltschutz

Sicherheit bei Arbeiten in der Luft: Halten Sie sich strikt an die Arbeitsverfahren in der Luft, verwenden Sie qualifizierte Sicherheitsgurte und Werkzeugtaschen. Behandlung von Altöl: Sammeln Sie alle Schmierölabfälle und -fette und übergeben Sie sie einem qualifizierten Umweltschutzunternehmen zur Entsorgung. Es ist strengstens untersagt, sie nach Belieben zu entsorgen.

Kapitel 6: Diagnose häufiger Probleme und Notfallmaßnahmen

6,1 Abnormaler Anstieg der Öltemperatur des Getriebes

Mögliche Ursachen: zu niedriger oder zu hoher Ölstand; Ölverschlechterung und erhöhte Viskosität; Ausfall des Kühlsystems (Ventilator, Wärmetauscher); Filterverstopfung; abnormaler Verschleiß von Lagern oder Getrieben. Behandlungsschritte: Überprüfung des Ölstands und des Aussehens des Öls; Überprüfung des Kühlsystems; Überprüfung der Filterdruckdifferenz; Probe für die Ölanalyse.

6,2 Fettaustritt

Mögliche Ursachen: Beschädigte Dichtung; zu viel Füllung, die Druck verursacht, um die Dichtung herauszudrücken; Verwendung von unverträglichem Fett, das eine Schwellung oder Alterung der Dichtung verursacht; übermäßiges Lagerspiel. Behandlungsschritte: Prüfen und ersetzen Sie die beschädigte Dichtung; reinigen Sie das auslaufende Fett und überprüfen Sie das Fettfüllprotokoll; bestätigen Sie, dass das verwendete Fett mit dem Dichtungsmaterial kompatibel ist.

6,3 Ölverschmutzung (Feuchtigkeit, Feinstaub)

Mögliche Ursachen: Ausfall des Inhalators führt zum Eindringen von Feuchtigkeit; Auslaufen des Kühlers; Verunreinigungen, die während der Wartung eingebracht werden; innerer Verschleiß erzeugt Partikel. Behandlungsmaßnahmen: Austausch der Atemschutzmaske; Überprüfung und Reparatur der Leckstelle; Verwendung eines externen Filtergeräts für die Ölreinigungsbehandlung; Verstärkung der Ölanalyse und Verfolgung der Verschmutzungsquelle.

zusammenfassen

Das Schmiermanagement der Windenergieerzeugung ist eine wichtige technische Tätigkeit im Zusammenhang mit dem langfristigen zuverlässigen Betrieb der Anlagen und der Rentabilität der Investitionen. Die Verwendung von synthetischen Hochleistungsschmierstoffen und -fetten in Verbindung mit einer systematischen Zustandsüberwachung und wissenschaftlichen Managementpraktiken kann die Lebensdauer von Schlüsselkomponenten effektiv verlängern und ungeplante Ausfallzeiten reduzieren, wodurch die Effizienz der Stromerzeugung und die wirtschaftlichen Vorteile von Windparks maximiert werden. Es wird empfohlen, langfristig mit professionellen Anbietern von Schmiertechnologien zusammenzuarbeiten, um maßgeschneiderte Lösungen und technische Unterstützung zu erhalten.