设备润滑管理是风电运维过程中的一项重要内容，而粘度是润滑油性能的Z重要理化性能指标之一，也是油液监测过程中关注度Z高的指标之一，粘度控制在合理范围内是满足设备润滑要求的必要条件之一，并且可通过粘度的变化趋势也可间接地反映设备运行的状态。

风电用齿轮油运动粘度的选择

粘度是物质流动时内摩擦力的量度，是润滑油性能的重要指标之一，它一般随温度的升高而降低。绝大多数润滑油是根据其粘度等级来制定牌号的，这也是设备选油用油的主要依据。

润滑油粘度的选择对设备安全、稳定、高效运行至关重要，润滑油粘度的变化会很大程度影响润滑效果，润滑油在合理的粘度时会形成较丰厚油膜，使油膜在各种温度下将风电机组部件隔开，防止接触面磨损造成磨损，同时可减小摩擦并降低能量损失。

IEC 61400-4标准中对风电用润滑油的粘度规定:润滑油粘度等级应以齿轮箱中润滑油的运行温度、油液的粘度指数、齿轮运行的线速度等为基础进行选择。因风电机组普遍应用增速齿轮箱，其齿轮箱输入和输出端的轴速差别较大，此时应尽量满足输入端低速齿轮的润滑需求。通常由以下经验公式得出设备所需的润滑油粘度等级:

Vao  500·V。 -0.5

Va。一油品40℃时的运动粘度，单位为mm²/s

V。一齿轮设计的运行时线速度，单位为m/s

根据以上结论得风电机组正常润滑油粘度在320mm²/s，目前业界普遍采用的风电齿轮油粘度控制标准为:正常粘度中值士巧%，即320 mm²/:粘度的齿轮油，其可接受的使用区间为272-368 mm²/s之间。

粘度的检测结果

根据我实验室近两年的对风电用齿轮油的监测结果，粘度超标的案例在故障案例中的占比为34%，为占比Z多的指标。

而在粘度超标的案例中，绝大多数案例为粘度降低引起，占比达到95%以上，粘度升高的占比较小。

影响润滑油粘度的因素

温度对齿轮油粘度的影响

齿轮油粘度一般随着温度的升高而降低，以下是三种常用的风电齿轮油的粘度随温度的变化曲线:

在风电设备运行过程中，过高或过低的温度齿轮箱都不能正常运行，严重时设备会自动停机。这是因为:温度过低时，齿轮油的流动性差甚至凝固，无法通过润滑管路分配到各润滑点，造成设备润滑不良，同时内摩擦力变大，会出现短暂干摩擦，引起零部件表面严重磨损;低温启动时，一般风电机组会在齿轮箱底部进行加热棒加热，使油温达到合理温度方可启动。温度过高时，齿轮油的粘度过低，油膜支撑能力降低，易形成边界润滑，增加摩擦副的磨损，同时其密封效果也会差，易引起漏油，再者高温也会对齿轮油的氧化产生促进作用，加速齿轮油的劣化;一般风电机组的齿轮箱温度控制在80℃左右，高于此温度设备将会自动停机。

水分对齿轮油粘度的影响

在风电机组齿轮油监测中，Z常见的是乳化现象及油水分层的情况，如图2所示:

这两种情况下对润滑油粘度的影响如表2所示:

据表2结果，齿轮油乳化后其粘度变化不大，油水分层的样品摇匀后其粘度明显增大，但两种含水的情况都会对齿轮箱的齿面造成腐蚀(见图3)，同时水分的加入会使润滑油无法形成连续的油膜，从而造成设备的异常磨损，这从表2中铁磁颗粒含量的异常升高可以看出。

原因分析:昼夜温差较大，齿轮箱呼吸孔和干燥器没有日常维护，冷凝水长时间聚集;现场油品储存在潮湿环境。建议及时更换齿轮箱呼吸孔干燥剂，并将油品储存在阴凉干燥处。

设备的异常磨损对润滑的影响

当前常见的风电齿?油多为合成油，其基础油多为长链的聚a烯烃，当设备发生异常磨损时，接触的摩擦副会将齿轮油中长链的聚合物剪切为短链的化合物，从而使齿轮油的粘度降低，粘度降低后的齿轮油无法形成有效的油膜，从而加剧设备磨损，使齿轮油再次受到磨损剪切，形成恶性循环。

该现象初了控制齿轮油的粘度之外，也可间接的监测设备磨损:某风场在油液监测过程中发现粘度在2015年3月异常降低，随后两次复检也在270mmZ/S左右，同时发现其磨损铁元素含量随之升高，现场内窥镜检查发现齿面有划伤和压痕，如图5所示。

油品混用对润滑油的影响

由于油品储存时不注意分类、分区存放，人员稀缺，易造成油品的错用或混用，给设备造成了安全隐患。出现的案例:液压油混入齿轮箱的齿轮油中，如图6所示:

由图6可见，前两次监测中齿轮油粘度正常，第三次粘度显著降低，之后取样复检也出现粘度降低情况，同时伴有铁元素升高、PQ指数升高、氧化指数升高的现象;监测过程中发现样品中出现大量锌元素，该机组所用的正常齿轮油中不含锌，而其使用的液压油中含有锌。由此我们推断该齿轮油粘度的降低是因为液压油混入齿轮油中所导致，油品混用后出现设备磨损迹象。建议将油品贴标签存放，以免出现类似情况。

粘度的变化对磨损的影响

异常磨损是设备管理中Z常见的故障类型，为考察粘度对设备磨损的影响，我们通过四球式摩擦实验进行验证，实验的四个样品分别为:粘度270mm²/s ,290mm²/s, 320mm²/s, 590mm²s，其中前三个样品为含水量正常的样品，第四个样品为含水量异常升高样品(油水分层);其实验结果如图7所示:风电用齿轮油在320mm²/s左右时，其磨斑直径Z小，当粘度降低或升高时，磨斑直径都会增大，且粘度降低时磨斑增大的更快。这说明:粘度降低时油膜会变薄，磨损量会上升;含水量异常升高时，水分会将油膜分离，无法形成连续的油膜，磨损量也会上升。

本文通过影响运动粘度的因素进行了分析，并对粘度对设备的磨损影响进行了实验说明，结论表明:温度、水分、设备的异常磨损、油品混用等因素都会对粘度产生影响;粘度的增大或减小都会引起设备的异常磨损。

【来源：风能产业】