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風電機組脂潤滑軸承的狀態監測技術研究與應用技術應用案例滾動軸承風電機組中最典型的軸承類型，一般由內圈、外圈、滾動體和保持架四部分組成。軸承在高速、輕載條件下多用油潤滑，在中低速、重載、摩擦較大、中等溫度等條件下，則多用脂潤滑。然而，即使採用了合理的潤滑方式，滾動軸承在長時間運行後也會或多或少的產生磨損，而磨損的嚴重程度直接關係到設備的安全可靠運行。

因此，對滾動軸承的磨損狀態進行必要的監測是保障設備安全可靠運行的一項重要內容。而脂潤滑軸承、尤其是低速重載脂潤滑軸承的監測則是狀態監測的痛點。

對於齒輪箱內的油潤滑軸承，可通過油液監測技術測定潤滑油中的磨損顆粒或元素來判別磨損故障；對於中高速運轉的脂潤滑軸承，目前可採用振動監測、溫度監測等技術手段進行故障預警。

二、應用案例

1.項目概述

該技術對風電機組脂潤滑軸承磨損故障能夠做到提前預警，結合現場SCADA運行數據進行綜合判斷，對故障部件拆解結果進行了比對，確認率達到70%以上。以變槳軸承為例，更換一套需要費用近30萬元；若因變槳故障引起機組飛車倒塔，則損失達到數百萬元，對軸承進行狀態監測可以有效預防此類嚴重事故的發生。

2.主要效益

項目創新的狀態監測技術對風電機組軸承類故障能夠做到提前預警，並和現場SCADA運行數據、故障部件拆解結果進行了比對，符合率較高。以變槳軸承為例，更換一套需要費用近30萬元；若因變槳故障引起機組倒塔，則損失達到數百萬元，對軸承進行狀態監測可以有效預防此類事故的發生。

本項目共對4個風電場的3種機型近400台機組進行了監測，取得樣品近1200個。2017年1月至今，兩年的時間內共預警39例脂潤滑軸承磨損類故障。

三、技術要點

（1）借鑑了油液監測技術的原理，將檢測對象由潤滑油變更為潤滑脂，通過檢測在用潤滑脂中裹挾的磨損顆粒含量和磨損顆粒形貌，對軸承磨損的情況進行間接評估。

（2）通過脂潤滑軸承的磨損評估技術，將PQ指數、鐵譜分析有效結合，在PQ指數測定時創新性的設置了單位質量樣品的PQ值。

（3）通過自開發軟件，採用正態分布法、百分位數法等統計學方法，對本項目的PQ指數檢測數據進行了統計學計算，並得出了合理的磨損顆粒含量「注意」、「報警」界限值。

四、應用前景

對於低速運轉的脂潤滑軸承，狀態監測業界尚無有效的監測手段，該類軸承因採用脂潤滑，因此通過監測潤滑之中的磨損顆粒來間接推斷軸承磨損情況，可以間接的推斷出軸承的磨損程度，為軸承維護提供依據。該技術路線的提出為脂潤滑軸承的狀態監測提供了一項可行路徑，填補了業界空白。