陶鋼正等
【龍源（北京）風電工程技術有限公司青年創(chuàng)新工作室】

　　引言
　　設備滲漏油是機械行業(yè)中存在的一個典型問題，帶潤滑的工業(yè)設備容易產(chǎn)生跑、冒、滴、漏等問題。雙饋式風力發(fā)電機組采用齒輪箱作為機組增速傳動部件，在長期運行中齒輪箱亦存在滲漏油現(xiàn)象。
　　齒輪箱滲漏油，造成油液的大量損耗，不但增加維護成本，而且長期滲漏油容易造成齒輪箱正常使用所需油量不足，引起潤滑不足、散熱清潔不良等，進而造成齒輪箱損壞，嚴重影響機組健康；另外油液的積存遇有火星或溫度過高的情況下易引發(fā)火災事故，嚴重影響機組安全。故此對風電機組齒輪箱滲漏油情況應該引起高度重視，并及時處理。
　　1　齒輪箱滲漏油情況介紹
　　某風電公司機組安裝有齒輪箱的風機臺數(shù)為148臺，分兩批次投產(chǎn)，Z早投運年限為2006年2月。通過檢查發(fā)現(xiàn)其中有滲漏油問題的風機臺數(shù)為64臺。漏油現(xiàn)象如下圖所示。

　　下圖為上述風電公司64臺機組齒輪箱具體滲漏部位及機組投運年限情況統(tǒng)計。其中可看出滲漏油Z嚴重部位為各結合面，其次為油分配器接口齒輪箱上蓋板位置。同時根據(jù)投運年限可看出，在投運五年時間左右各管路及接口處開始出現(xiàn)滲漏，在投運七年時間左右各結合面開始出現(xiàn)滲漏。

　　另外，根據(jù)綜合調研結果反饋，發(fā)現(xiàn)存在齒輪箱滲漏油問題的機組類型涉及幾乎所有品牌及型號的風電機組，其中國產(chǎn)機組滲漏油情況比國外品牌機組嚴重，小功率機組滲漏油情況比大功率機組嚴重，投運時間長的機組比時間短的機組情況嚴重。
　　2　齒輪箱滲漏油主要部位及原因分析
　　齒輪箱是風電機組中使用油量Z多、潤滑油路Z復雜、密封要求Z高的部分，因此齒輪箱部分的滲漏油位置相對較多、滲漏原因較多、處理方法較繁雜、處理要求也比較高。
　　2.1典型滲漏油部位
　?。?）高速軸端蓋處滲漏油。此處滲漏油主要是甩油盤甩上來的油回流不夠及時、密封效果差造成。
　?。?）低速軸端蓋處滲漏油。低速軸端出現(xiàn)滲漏油情況一般是密封件老化或磨損導致，或者是齒輪箱內油量過多，靜止狀態(tài)油位高出低速軸端蓋下沿導致滲漏。
　?。?）油路分配器及各管接頭處滲漏油。此處滲漏油一般是安裝不當，或者密封未處理好造成。
　?。?）油管滲油問題。一般由油管老化或質量不過關引起。
　?。?）殼體滲漏油或大齒圈與殼體結合面滲漏油。殼體滲漏油一般由箱體砂眼或者結合面密封不嚴造成。
　?。?）大齒圈銷釘孔處滲漏油。此處為結合面滲出或者原始缺陷造成。
　?。?）電加熱器、觀察孔蓋板等貼合面處滲漏油。一般因安裝不當或密封失效造成。
　　2.2齒輪箱滲漏油原因分析
　?。?）設計方面的原因
　　齒輪箱滲漏油的主要原因之一，是由于不合理的設計所造成的。設計人員由于忽視密封技術的特殊性，以致設計密封結構不合理而造成泄漏。其表現(xiàn)為密封結構的設計方案與工作壓力、工作溫度、介質特性、環(huán)境條件不相適應。
　　1）沒有合理的回油通路，使回油路不暢造成設備滲漏油。
　　設計中未考慮通氣、回油、導液裝置等措施，如應該設置回油迷宮槽的地方?jīng)]有設置等；有的回油孔位置不對或孔過小，容易發(fā)生被污物堵塞，回油不暢而出現(xiàn)漏油，需要做擴孔或者清理處理。
　　2）密封件與使用條件不相適應，造成設備滲漏油現(xiàn)象。
　　在設計密封結構時不注意防腐、防振、均壓、疏導措施，只是片面考慮封堵；箱體上的螺釘孔設計成通孔，又沒有密封措施；箱體蓋處沒有采取相應的密封墊；轉軸與箱體孔的配合關系不合理、間隙過大；密封圈與軸配合的過盈量不符合標準要求；密封槽設計不合理等情況，另外，密封件的材質與油液的適應性、密封件的承壓能力與油液工作壓力的適應性不好等，都將造成漏油現(xiàn)象。
　　（2）制造方面的原因
　　這是造成滲漏的重要原因之一。其中主要是加工精度和表面粗糙度等問題。如對需要進行磨削處理的地方，只采用了車削的方式，造成加工處的表面粗糙度不符合要求，而產(chǎn)生泄漏；對鑄件中經(jīng)常會出現(xiàn)砂眼、氣孔、裂紋、組織疏松等缺陷，如果沒有采取預防措施，在設備使用過程中，這些缺陷往往就是產(chǎn)生滲漏油的根源。
　?。?）設備安裝方面的原因
　　設備安裝的質量對滲漏也有較大影響，在實際工作中，設備安裝人員不按照正確的裝配工藝進行裝配，或者設備安裝人員安裝方法不正確，裝配錯誤，或者是裝配工藝混亂等等都很容易造成設備投入使用后發(fā)生泄漏現(xiàn)象。而且設備安裝人員在進行裝配作業(yè)時，如對應該進行輕輕敲擊的地方野蠻操作，會造成設備由于個別部位被損壞而發(fā)生漏油。由于安裝人員不注意設備工作原理或忽視圖紙技術要求，將骨架油封等密封件裝反，則必將導致泄漏現(xiàn)象。
　?。?）由缺陷和損壞方面的原因
　　1）塑料油管、膠管、塑料管接頭，壽命短，會出現(xiàn)材料老化現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)不及時，易發(fā)生油管、管接頭破裂故障。
　　2）當油管采用金屬接頭時，連接處密封方式失效引起滲漏油。
　　3）密封圈長期使用后，摩擦、磨損、老化會使其喪失密封性能；轉軸與套之間由于磨損，使其間隙增大，從而引起滲漏油現(xiàn)象。
　　4）端面密封結合面處平面度超差、表面粗糙度太大或者變形，使結合面貼合不嚴密，從而引起滲漏油現(xiàn)象。
　　5）鑄造零件質量不合要求，出現(xiàn)砂眼、氣孔、裂紋、組織疏松等缺陷，從而出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象。
　　對于上述原因引起的滲漏油，對此需要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時更換或者修補處理。
　?。?）操作、維修不當方面的原因
　　操作不當，維護不周到是設備滲漏油的Z直接原因。如加油過多，使風電機組齒輪箱齒輪全部浸于油液中，當齒輪旋轉時，箱內壓力升高而導致漏油；或者通氣孔阻塞而未處理，填料密封壓蓋未壓緊，且在出現(xiàn)微漏時不及時處理，密封元件損壞后更換不及時，導致滲漏變成大泄漏；不正確使用各種密封件、密封膠，減速機上下箱結合面處有油漆、毛刺、雜質或碰傷，使結合面貼合不嚴，設備密封后密封膠沒有上強度就使用設備，這些均會造成滲漏油問題產(chǎn)生。
　　3　典型滲漏油位置封漏處理方法
　　3.1齒輪箱大齒圈及定位銷滲漏油處理
　?。?）清潔處理。
　　首先使用抹布對齒輪箱低速端定位銷及大齒圈部位的油跡進行表面清除。清潔完畢后，再使用LPS-F104除油劑進行清洗，Z后使用抹布再次進行清潔。
　　（2）除漆處理
　　使用Permatax清除劑進行除漆工作。首先進行定位銷部的噴涂，再進行大齒圈部位的噴涂，主要避免清除劑用量不均造成清除劑的流動，從而較大面積的油漆被清除劑反應、溶解。建議噴涂距離為5－10cm。
　　待清除劑與油漆反應5-10分鐘后，使用鏟刀清除大齒圈結合面及定位銷孔表面的油漆。
　　對于鏟刀不能夠完全去除的油漆，接下來可使用鋼絲刷清除殘留油漆。

　　（3）再次清潔
　　將油漆去除干凈后，使用LPSF-104去油劑對銷孔內部油漆顆粒、齒輪油油污等進行清洗。
　?。?）結構膠涂抹
　　使用Plexus MA310結構膠進行兩個部位涂抹工作。涂抹應盡快完成，避免結構膠因固化時間不同影響后面雙組份密封膠的涂抹效果。使用結構膠槍沿大齒圈及定位銷孔部位均勻擠出結構膠，將結構膠沿大齒圈涂抹均勻，保證結構膠能夠完全密封結合面及定位銷孔。

　?。?）雙組份彈性密封膠涂抹
　　MA310結構膠固化時間約為10-15分鐘，待結構膠固化后，可進行雙組份彈性密封膠的配比及涂抹工作。
　　可使用一次性紙杯進行配比工作，然后秤取雙組分中的主劑和固化劑，在加入固化劑的過程應緩慢均勻（見圖6），保證主劑及固化劑的混合比例，使用干凈膩子刀或其他工具將兩種密封劑均勻混合1分鐘后，迅速對大齒圈結合面及定位銷孔部位進行涂抹。建議混合后在5分鐘內涂抹完畢。涂抹仍按照大齒圈結合面及定位銷孔結構膠涂抹的位置進行。

　?。?）補漆
　　等待40分鐘后，即雙組份密封膠固化后，使用藍色自噴漆對齒輪箱大齒圈及銷孔部位處進行補漆。

　　3.2齒輪箱分配器油管接頭滲漏油處理
　?。?）清潔處理
　　使用扳手拆除齒輪箱分配器漏油油管接頭，使用LPSF-104去油劑清潔油管接頭及兩通接頭（油管側），再使用干凈抹布進行清潔。
　?。?）重新裝配
　　清潔后，使用相應開口扳手進行緊固。緊固完畢后，啟動齒輪油泵10分鐘，檢查接口是否存在漏油情況。如不漏油，則處理完畢。
　　（3）涂抹螺紋密封膠
　　如上述步驟后油管接頭仍存在漏油情況，則重新清洗清潔管接頭及兩通接頭，進行涂抹Permatex管螺紋密封膠。在兩通接頭前端3個螺紋上進行涂抹Permatex螺紋密封膠，涂抹完畢后進行緊固，緊固后使用自噴漆進行補漆。
　　等待螺紋密封膠固化4小時后可啟動風電機組，后續(xù)可對接頭部位進行漏油檢查，如仍發(fā)生滲漏，建議將兩通及油管進行整體更換。
　　3.3齒輪箱觀察孔蓋板及透氣帽滲漏油處理
　?。?）清潔處理
　　使用扳手將蓋板拆下，清除法蘭表面難道殘留膠體、油漆顆粒等，并用鏟刀鏟掉。在將齒輪箱上蓋板法蘭面清除干凈，并使用LPS-F104除油劑清洗2個法蘭面，并清洗連接螺栓螺紋。建議不涂螺紋鎖固膠，因為要經(jīng)常拆卸觀察齒輪箱齒輪運行情況。
　?。?）涂抹密封膠
　　在齒輪箱上法蘭面進行涂抹Permatex平面密封膠。
　　（3）穩(wěn)固回裝
　　涂抹完畢后，將蓋板從上而下對準螺栓孔，慢慢將蓋板與齒輪箱法蘭面貼合，貼合后，應避免蓋板的水平位移，避免涂抹的平面密封膠出現(xiàn)斷裂等情況。將所有緊固螺栓選入螺栓孔，并沿對角方向進行緊固，擰緊。
　?。?）補漆
　　Z后對螺栓表面油漆脫落部分進行補漆。

　　

　　3.4齒輪箱底部磁性螺栓部位滲漏油處理
　　使用扳手擰緊磁性螺栓，擰緊后使用LPSF-104去油劑對表面進行清洗，清洗后再使用抹布擦拭干凈。使用Permatex堵漏噴霧劑噴涂磁性螺栓表面，待堵漏噴霧劑固化2分鐘后，進行第二次噴涂工作，噴霧劑工作共持續(xù)三次，待堵漏噴霧劑固化1小時后可啟動風機。

　　4　效果驗證
　　在實施密封處理方案之后，在大齒圈結合面處等處在近一年的時間內無異常情況，效果較好，后期出現(xiàn)在未修補之處出現(xiàn)少量滲漏現(xiàn)象。
　　通過結合風電場現(xiàn)場反饋知道，在堵漏的同時，在齒輪箱底部加裝活動式可放油的接油盤，將堵漏后微量滲油進行接引，半年時間進行定期清理，則能有效避免滲漏油污染機艙及環(huán)境，較好地解決齒輪箱滲漏問題。

　　6　結論
　　通過防油、密封膠劑堵漏這種處理滲漏油的方式，在短時間內可以達到較明顯的堵漏效果，但從長遠來說并沒有從根本上解決滲漏之源。另外，此種處理方案效果依賴于進行處理的操作人員工藝控制水平及所用材料性能，同時操作時膠劑受環(huán)境溫度限制。在堵漏的同時，通過加裝活動式可放油的接油盤，定期清理，堵防結合，則能較好地解決齒輪箱滲漏問題。