本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航變槳減速機(jī)用潤滑油及制備方法，屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱潤滑。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電方式。風(fēng)能是一種清潔無公害的可再生能源，中國風(fēng)能資源豐富，可開發(fā)利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約10億kw，風(fēng)力發(fā)電前景廣闊。中國的風(fēng)電裝機(jī)量已經(jīng)連續(xù)14年位居全球第一，在碳達(dá)峰和碳中和的大趨勢下，未來風(fēng)電裝機(jī)占比和風(fēng)電滲透率仍將持續(xù)提升，發(fā)展空間巨大。

2、中國疆域遼闊，但風(fēng)能富集的地區(qū)多位于高緯度、高海拔地區(qū)，如東北、內(nèi)蒙古、甘肅、新疆等地，冬季溫度可能低至-40℃以下，運(yùn)行條件較為惡劣，不利于風(fēng)電場設(shè)備的維護(hù)。隨著中國風(fēng)電企業(yè)大規(guī)模出海，高緯度的中北亞高原、戈壁和深遠(yuǎn)海項(xiàng)目不斷建設(shè)，這些風(fēng)電場的整體運(yùn)行環(huán)境也比較苛刻。這就要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各個(gè)子系統(tǒng)在低溫環(huán)境下也能夠可靠運(yùn)行。

3、一套完整的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由基礎(chǔ)、塔筒、機(jī)艙、風(fēng)輪組成。核心系統(tǒng)包括變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、主齒輪箱和發(fā)電機(jī)等。其中，變槳系統(tǒng)作為風(fēng)電機(jī)組的控制和保護(hù)的重要執(zhí)行裝置，對風(fēng)電機(jī)組的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。變槳系統(tǒng)主要通過改變風(fēng)機(jī)的槳葉角度來調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率，以適應(yīng)隨時(shí)變化的風(fēng)速。在額定風(fēng)速以下時(shí)，槳葉全開，最大限度捕獲風(fēng)能；額定風(fēng)速之上時(shí)，根據(jù)主控器指令調(diào)節(jié)葉片角度，保證機(jī)組的輸出功率。超過安全風(fēng)速時(shí)或故障停機(jī)、緊急情況下，旋轉(zhuǎn)槳葉到安全位置，保護(hù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)安全停車功能。變槳系統(tǒng)的主要驅(qū)動(dòng)裝置是變槳減速齒輪箱，通過減速齒輪箱傳遞扭矩至變槳齒輪帶動(dòng)每個(gè)葉片旋轉(zhuǎn)至精確的角度。偏航系統(tǒng)的核心是偏航驅(qū)動(dòng)裝置，包括電動(dòng)機(jī)、減速齒輪箱和開式齒輪傳動(dòng)副，通過法蘭連接安裝在主機(jī)架上。偏航系統(tǒng)的功能包括：根據(jù)風(fēng)向的變化，偏航操作裝置按系統(tǒng)控制單元發(fā)出指令，使風(fēng)輪處于迎風(fēng)狀態(tài)，以提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率；偏航系統(tǒng)還應(yīng)提供必要的鎖緊力矩，以保證機(jī)組的安全運(yùn)行和停機(jī)狀態(tài)的需要。

4、變槳減速齒輪箱和偏航減速齒輪箱都需要對減速齒輪進(jìn)行潤滑。目前的潤滑方案普遍采用和主齒輪箱相同的配方體系，黏度選擇iso?vg?320、220或150等級(jí)的礦物型、半合成型或全合成型齒輪油。但是，隨著越來越多的風(fēng)電場在高緯度、高海拔、深遠(yuǎn)海等低溫環(huán)境下運(yùn)行，上述通用型齒輪油隨著環(huán)境溫度下降，黏度不斷增大，流動(dòng)性變差，無法滿足-30℃到-40℃，甚至更低環(huán)境溫度的運(yùn)行和潤滑要求。在這種低溫惡劣環(huán)境下，運(yùn)行工況復(fù)雜多變，變槳和偏航系統(tǒng)需要頻繁啟動(dòng)工作，如果齒輪油在低溫下粘滯，流動(dòng)性變差，就會(huì)造成核心裝置減速齒輪箱動(dòng)作遲滯，甚至停止動(dòng)作，輕則影響機(jī)組發(fā)電效率，重則極易發(fā)生故障，造成停機(jī)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，變槳系統(tǒng)故障比例高達(dá)21.29%，造成風(fēng)電機(jī)組停機(jī)時(shí)間占比高達(dá)23.32%。油品流動(dòng)性變差，需要更長的時(shí)間來更換油品和部件，故障檢修維護(hù)成本極高。

5、針對現(xiàn)有變槳和偏航減速齒輪箱潤滑油的不足，需要一種在低溫和極低溫運(yùn)行環(huán)境下具有更好低溫流動(dòng)性和低溫潤滑性能的潤滑油，確保低溫工況下變槳系統(tǒng)和偏航系統(tǒng)的正常工作；同時(shí)，這種潤滑油還應(yīng)該具備高溫工作區(qū)間的熱安定性和潤滑油膜強(qiáng)度，保證夏季高溫季節(jié)變槳和偏航齒輪箱的潤滑保護(hù)。這種跨高溫和極低溫的綜合潤滑能力，在為變槳和偏航系統(tǒng)提供潤滑保護(hù)的同時(shí)，也會(huì)提高機(jī)組效率，帶來節(jié)能效應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航變槳減速機(jī)用潤滑油及制備方法，所述潤滑油具有很好的高低溫性能和潤滑抗磨性能，而且傳動(dòng)能效更高，具有出色的節(jié)能效應(yīng)；出色的清潔和耐高溫特性，以及出色的泡沫穩(wěn)定性，使用壽命更長。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

3、一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航變槳減速機(jī)用潤滑油，所述潤滑油包括：茂金屬聚α烯烴、含低粘度低揮發(fā)度的聚α烯烴基料的官能流體、烷基萘、復(fù)合添加劑包、油性劑、破乳劑、消泡劑和降凝劑；

4、所述含低粘度低揮發(fā)度的聚α烯烴基料的官能流體和烷基萘的重量比為（1.15-1.80）：1；

5、所述茂金屬聚α烯烴和烷基萘的重量比為（2.4-3.0）：1。

6、進(jìn)一步的，按照重量份數(shù)計(jì)，所述潤滑油包括：茂金屬聚α烯烴49-53份、含低粘度低揮發(fā)度的聚α烯烴基料的官能流體23-28份、烷基萘15-20份、復(fù)合添加劑包2.5-3.0份、油性劑2-5份、破乳劑0.005-0.01份、消泡劑0.02-0.03份、降凝劑0.005-0.01。

7、進(jìn)一步的，所述烷基萘和油性劑的質(zhì)量比為（3-10）：1。

8、進(jìn)一步的，所述茂金屬聚α烯烴為mpao150；

9、所述含低粘度低揮發(fā)度的聚α烯烴基料的官能流體為低聚的α烯烴max3.5；

10、所述烷基萘在40℃運(yùn)動(dòng)粘度為20-100cst的烷基萘。

11、進(jìn)一步的，所述復(fù)合添加劑包為hitec?307。

12、進(jìn)一步的，所述油性劑為聚酯、脂肪酸酯中的至少一種。

13、進(jìn)一步的，所述破乳劑為聚乙二醇脂肪酸酯、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物中的至少一種；

14、所述消泡劑為有機(jī)硅消泡劑、非硅類消泡劑中的至少一種。

15、進(jìn)一步的，所述降凝劑為聚甲基丙烯酸酯類聚合物。

16、本發(fā)明還公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航變槳減速機(jī)用潤滑油的制備方法，所述制備方法為：

17、s1、將茂金屬聚α烯烴、含低粘度低揮發(fā)度的聚α烯烴基料的官能流體、烷基萘加入到調(diào)和釜中，加熱攪拌均勻；

18、s2、依次將復(fù)合添加劑、油性劑、降凝劑、破乳劑、消泡劑加入到調(diào)和釜中，并混合均勻；

19、s3、調(diào)和完成后，用過濾直徑不大于15μm的濾袋進(jìn)行過濾，即得所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航變槳減速機(jī)用潤滑油。

20、本發(fā)明的有益效果是：

21、本發(fā)明所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航變槳減速機(jī)用潤滑油具有出色高低溫性能、抗氧化性能、添加劑感受性、泡沫穩(wěn)定性；出色的低溫流動(dòng)性，滿足了低溫下的泵送和潤滑的要求；散熱性能好，能夠快速帶走齒輪運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱量；高溫性能優(yōu)異，抗剪切性能強(qiáng)，黏度保持性能好，油膜穩(wěn)定，潤滑性好；油膜連續(xù)穩(wěn)定，減緩齒輪振動(dòng)，減少齒輪沖擊，運(yùn)動(dòng)更平緩；極壓抗磨性能優(yōu)異，具有極高的承載能力，減少齒面磨損，均勻分布載荷；出色的泡沫穩(wěn)定性，能夠滿足風(fēng)電齒輪超長壽命的抗泡要求，同時(shí)也能有效防止齒輪組件的氣蝕；更高的黏溫特性，傳動(dòng)能效更高，具有出色的節(jié)能效應(yīng)；出色的清潔和耐高溫特性，使用壽命長。本發(fā)明的出色性能，也可滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主齒輪箱的潤滑需要。

22、本發(fā)明所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航變槳減速機(jī)用潤滑油中，烷基萘基礎(chǔ)油具有極其出色的抗氧化性能，水解安定性，極好的添加劑溶解性和分散性能。烷基萘基礎(chǔ)油中富有電子的萘環(huán)可以吸收氧，從而中斷氧化鏈的傳遞，阻止烴的繼續(xù)氧化，防止氧化的發(fā)生。烷基萘富電子的萘環(huán)結(jié)構(gòu)同時(shí)具有較低的苯胺點(diǎn)和較強(qiáng)的極性，對極性添加劑具有良好的溶解性和分散性。烷基萘的特殊富電子的萘環(huán)結(jié)構(gòu)，與規(guī)則的飽和烴結(jié)構(gòu)均會(huì)形成相互協(xié)同作用，既能發(fā)揮飽和烷烴結(jié)構(gòu)的高度飽和、出色的高溫耐氧化性能，又能兼具烷基萘的強(qiáng)極性和抗水性。本發(fā)明選用烷基萘基礎(chǔ)油和不同聚合形式的α烯烴聚合物作為基礎(chǔ)油組合，實(shí)現(xiàn)最佳的有益效果。

23、茂金屬聚α烯烴是用茂金屬催化劑催化聚合α烯烴所得，茂金屬聚α烯烴比傳統(tǒng)聚α烯烴具有更高黏度指數(shù)、更好的剪切穩(wěn)定性、更好的氧化安定性、更好的空氣釋放性等出色性能。烷基萘基礎(chǔ)油的富電子的萘環(huán)結(jié)構(gòu)，與茂金屬聚α烯烴的飽和烴結(jié)構(gòu)形成相互協(xié)同作用，既能發(fā)揮茂金屬聚α烯烴高度飽和的耐氧化特性，又能兼具烷基萘的強(qiáng)極性和抗水性。烷基萘與茂金屬聚α烯烴飽和烷烴結(jié)構(gòu)協(xié)同作用如下結(jié)構(gòu)式所示：

24、。

25、烷基萘基礎(chǔ)油的富電子的萘環(huán)結(jié)構(gòu)，與包含低粘度、低揮發(fā)度的聚α烯烴基料的官能流體同樣具有相互協(xié)同作用，既能發(fā)揮飽和烴的高度飽和的耐氧化特性，又能兼具烷基萘的強(qiáng)極性和抗水性。烷基萘與包含低粘度、低揮發(fā)度的聚α烯烴基料的官能流體協(xié)同作用如下所示，其中r為正丁基、正己基、正辛基、正癸基或正十二烷基。

26、。

27、另外，油性劑與烷基萘之間的合理比例用量，可以產(chǎn)生更好的協(xié)同作用，使所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航變槳減速機(jī)用潤滑油具有很好的抗磨性能的同時(shí)，具有很好的耐水解性能。