一、項目背景:
油液監(jiān)測技術是對設備潤滑齒輪油油和液壓油的自身性能的監(jiān)測和分析并了解設備傳動部件的磨損和潤滑情況。從在線監(jiān)測系統(tǒng)方面,闡述了油液技術在風電機組狀態(tài)監(jiān)測中的應用,并分析了設備運行中目前設備磨損狀態(tài)和潤滑質量。油液分析監(jiān)測技術是一種既有效又全面的設備狀態(tài)監(jiān)控和預測故障診斷技術,不僅能夠掌握設備的運行狀態(tài),更為設備遠程預知性維護提供了更有效保障,其在風電齒輪箱運轉中有著重要的意義。
傳動設備相接處的摩擦副在機械設備中是普遍存在的,只要有相對運動,就會有摩擦和磨損的產(chǎn)生,摩擦不僅消耗材料和能源,造成資源的浪費,同時還會降低設備的壽命。據(jù)統(tǒng)計,由于潤滑不良導致異常磨損使得設備失效約占80%,總能源消耗的1/3—2/3是因為摩擦損耗的。在實際生產(chǎn)過程中,機械設備通常采用添加潤滑的方式來減少摩擦損耗,延長設備的壽命。在不同的工作環(huán)境下,潤滑油會受到各種因素的影響而受到不同程度的污染,特別是零件在長期運行中的磨損顆粒、金屬的腐蝕產(chǎn)物、油液中外侵物質以及油液的物理和化學性質的變化所產(chǎn)生的膠質、瀝青、油泥以及機械燃料燃燒產(chǎn)物等。
二、客戶痛點:
目前設備潤滑油主要依托離線實驗室分析;離線監(jiān)測主要采用定期采樣的方式,將采集的油樣送到相應的理化實驗室進行分析,判斷油液的質量狀態(tài)和使用壽命。這種方式可以較全面地獲得所需的油樣參數(shù),這對于設備磨損狀態(tài)及油品狀況都能做出準確的判斷。但其缺點也是非常明顯的。
1) 離線檢測的流程復雜,檢測耗時較長,從油樣提取、各參數(shù)的檢測到得出最終結論需要較長時間,必然導致油樣分析的滯后及延時,無法真正及時地診斷故障。
2) 部分檢測儀器價格昂貴,體積龐大,不適合在企業(yè)一級推廣使用。
3) 取樣不一定有代表性。對于風力齒輪箱,用油量一般在600 L 以上,只有幾百毫升的離線取樣,不能夠發(fā)現(xiàn)真正的問題。
4) 對于遠離地面的風場的風機齒輪箱,不方便取樣的設備難以開展定期的離線監(jiān)測。
三、行業(yè)解決方案(在線油品監(jiān)測)
在線潤滑油狀態(tài)監(jiān)測則是在保證設備正常運行的情況下,通過實時監(jiān)測在用潤滑油,判定設備運行狀況,其能有效避免重大事故的發(fā)生,并進行有針對性的維護和修理。油液在線監(jiān)測不必要測定和分析油液的全部參數(shù),它通過獲取監(jiān)測指標的相關信息或者與標準值對比間接地反映相對變化值。據(jù)統(tǒng)計,在一般機械部件的失效形式中,過度磨損或非正常磨損導致的失效占了 70% 以上,因此一般選擇磨粒濃度來作為檢測對象。磨損顆??梢苑从硻C械設備潤滑系統(tǒng)的磨損狀態(tài)。對磨損形成機理研究成果表明: 不同類型的磨粒來源于不同磨損形式,因此,不同類型的磨粒都具有其自身的特征。磨損顆粒是磨損過程的產(chǎn)物,攜帶大量而豐富的有關磨損的信息。分析這些信息的有關數(shù)據(jù),可以了解相應的磨損狀況。一般來說,磨損量與磨損顆粒大小及濃度成正比,隨著磨粒濃度的增加,磨損變得越來越嚴重。隨著負載增大,磨粒大小增大,將會導致磨損進一步加劇。因此,磨粒越大對運動副的磨損影響越大。( 表 1)
油液分析技術對研究機械磨損部位和過程、磨損失效的類型、磨損機理有重要的作用,也是對機械設備進行狀態(tài)監(jiān)測時不解體、不停機進行故障診斷的重要手段。取樣后離線分析法是機械油液分析中最常使用的方法,如今隨著傳感器技術的提升,在線傳感器無論是在成本還是功能方面都能達到狀態(tài)監(jiān)測的要求,故風電機組的油液在線監(jiān)測也是未來發(fā)展的一個方向。
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