齿轮箱油润滑与冷却部分培训教材

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第五章 齿轮箱油润滑与冷却系统
5.1 润滑与冷却系统的作用
齿轮箱的润滑十分重要，良好的润滑能够对齿轮和轴承起到足够的保护作用。此
外还具有如下性能：

1) 减小摩擦和磨损，具有高的承载能力，防止胶合。
2）吸收冲击和振动。
3）防止疲劳点蚀。
4）冷却、防锈、抗腐蚀。

本齿轮箱采用飞溅润滑+加压润滑方式，此种方式可以起到更好的润滑作用。系
统采用 Mobilgear SHC XMP 320合成润滑油，它在极低温度状况下具有较好的流
动性；在高温时的化学稳定性好并可抑制黏度较低。

5.2 润滑与冷却系统的组成
（1） 泵单元：
这部分主要由电机泵和过滤器两部分组成。过滤器内部有精滤和粗滤两级
滤网。在滤网的两侧设有压差继电器。可以对滤网的状态进行监控。

（2） 冷却单元：
冷却单元主要是热交换器，当系统油温过高时，压力油被送到热交换器进
行热量交换。

（3）连接管路及单向阀。
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5.3 原理图
5.4工作过程
系统要求在每次开机工
作前，必须先启动润滑与冷
却系统，待各润滑点充分得
到润滑后在启动齿轮箱工
作。齿轮箱要求其内部的齿
轮油工作时不得低于-15°C。
即当温度低于-15°C时，先通
过齿轮箱中的加热系统，将
齿轮油加热到-15°C在启动
机器。

当温度在-15°C--+45°C
时，油泵装置要求保证40
[l/min]油流量，用于齿轮箱润
滑。此时齿轮油不经过空气
换热器。其回路如图a所示
（图中红色线代表回路）：
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但由于刚开机时齿轮油温度较低，所以齿轮油的粘度大，造成系统内压力升高。
如果此时系统内压力高于10bar，那么齿轮油通过安全阀直接与电机构成回路，加速
齿轮油的循环，使油温迅速升高，降低系统的压力。此时回路如图b所示（红色线代
表回路，其他参数如图a所示）

随着齿轮油的循环，齿轮油温度不断升高，管路中的压力逐渐降低。当压力在
3bar—10bar范围时。10bar安全阀自动关闭，3bar安全阀自动打开。齿轮油经过粗过
滤器（50μm）流回齿轮箱构成回路。如图c所示（红色线代表回路，其他参数如图
a所示）。
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当齿轮油温度进一步升高后，管路中的压力降低到3bar以下。从而使3bar安全
阀自动关闭，齿轮油经过两级过滤器后流回齿轮箱构成回路。如图a所示。但如果此
时的油温在45°C—60°C范围内。那么冷却齿轮箱所需油量为80[l/min]。

系统长时间运行后，导致齿轮油油温超过60°C。则系统要求对齿轮油进行冷却。即
齿轮油先经过两级过滤器过滤后，在流经热交换器冷却，最后流回齿轮箱构成回路。
如图d所示（红色线代表回路，其它参数如图a，所示）。

5.5维护与维修
维护和检修工作，必须由DHI·DCW技术人员或接受过DHI·DCW培训
并得到DHI·DCW认可的人员完成。

在进行维护和检修工作时，必须携带《检修卡[齿轮箱冷却与润滑系
统]》。《检修卡[齿轮箱冷却与润滑系统]》上的每项内容必须严格进行检修与记录。

在进行维护和检修前，必须：
 阅读《FL1500安全手册》。所有操作必须严格遵守《FL1500安全手册》。
 确定环境温度。如果环境温度低于-20 ℃，不得进行维护和检修工作。
低温型风力发电机, 如果环境温度低于-30 ℃，不得进行维护和检修工作。
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 确定风速。如果超过下述的任何一个限定值，必须立即停止工作。不
得进行维护和检修工作。

1.叶片位于工作位置和顺桨位置之间的任何位置
5-分钟 平均值(平均风速) 10 m/s
5-秒 平均值 (阵风速度) 19 m/s
2. 叶片位于顺桨位置(当叶轮锁定装置启动时不允许变桨)
5-分钟 平均值(平均风速) 18 m/s
5-秒 平均值 (阵风速度) 27 m/s
重要提示：
 对冷却与润滑系统进行任何维护和检修，必须首先使风力发电机停止
工作，各制动器处于制动状态并将叶轮锁锁定。

 如特殊情况，需在风力发电机处于工作状态进行维护和检修时，必须
确保有人守在紧急开关旁，可随时按下开关，使系统刹车。

 当处理齿轮箱润滑油或打开任何润滑油蒸汽可能冒出的端盖时，必须
穿戴安全面具和手套。当使用合成油时，这一点特别重要，因为它可能有刺
激性并且有害。

5.5.1检查管路连接情况
检查冷却系统所有管路的接头连接情况，查看各接头处是否有漏油、松动、损坏
现象。如有问题，进行更换检修处理。

5.52检查热交换器
5.5.2.1检查主机架上部的热交换器，检查热交换器上电动机的接线情况是否正
常。风扇的旋转方向。

5.5.2.2检查热交换器的风扇部分是否有过多的污垢，如有，及时清理。
5.5.2.3 检查热交换器与其支架的各连接部位的连接情况，如果连接部位有松动
或损坏现象，应立即进行把紧或更换处理。

5.5.2.4 检查热交换器的整体运转情况是否正常，是否存在震动、噪音过大等现
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象。如果有立即查找原因、进行检修处理。
5.5.3检查过滤器
本系统有两级滤网，通过压力继电器系统可以监测滤网两侧的压力。如果滤网堵
塞,两侧的压差会增加。当超过系统设定值时，系统自动报警或采取安全措施。

如果需要人工检查时，可按照如下步骤:
1 确认风机已处于安全状态，检查冷却与润滑系统是否已完全卸压。
2 用抹布清洁过滤器后部及尾冒四周。
3 逆时针旋转尾冒，将其卸下。
4 用力提升滤网后部的横梁，将滤网慢慢提起。
5 将滤网放入事先准备好的、可以接油的装置内。目测滤网的堵塞情况及滤网上
是否有损坏现象。如滤网堵塞，用相同型号的洁净润滑油对滤网进行冲洗。如
滤网已损坏，则更换新的滤网。

6 将滤网安装到过滤器内。
7 安装过滤器的尾冒。
5.5.4检查润滑泵
5.3.4.1检查油泵的接线情况.
5.3.4.2 检查油泵表面的清洁度。
5.3.4.3 检查油泵与过滤器的连接处是否漏油。
5.5.5检查手动阀
检查两个手动阀，检查其工作是否正确，有无漏油现象。
5.5.6.紧固件检查
用液压扳手HYTORC 8XLT以规定的力矩1730Nm，检查用于将冷却油泵和过滤器
安装到齿轮箱上的螺栓。

a） 如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于20度，说明预紧力仍在限度以内。
b） 如果螺母能被旋转，且旋转角超过20度，那么，就必须把螺母彻夜松
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5.6 冷却系统拆卸及更换
5.6.1 冷却润滑泵拆卸及更换
5.6.1.1确认风机已处于安全状态，检查冷却与润滑系统是否已完全卸压。
5.6.1.2 用抹布清洁过滤器、油泵、管路接头等。
5.6.1.3 将吊具安装到油泵电机的吊环螺钉上准备起吊。
5.6.1.4 将过滤器的尾冒卸掉。用扳手将过滤器支架上的螺栓卸掉，并将其从过
滤器上部取下。取下后从新安装过滤器的尾冒。

5.6.1.5 拆下油泵进油口、回油口两处管路接头。（注意，此过程中会有少许润滑
油流出，要有接油装置。）

5.6.1.6 用棘轮扳手拆掉油泵支座下方的四个螺栓。调整吊车，将吊具拉直准备
起吊。

5.6.1.7 用手扶住过滤器和油泵后，拆掉油泵支架上最后的两个螺栓。将冷却润
滑泵和过滤器单元吊走。

5.6.1.8 参考装配工艺卡片《冷却与润滑系统部分》从新安装油泵与过滤器。
5.6.2 过滤网拆卸及更换
5.4.2.1 确认风机已处于安全状态，检查冷却与润滑系统是否已完全卸压。
5.4.2.2 用抹布清洁过滤器后部及尾冒四周。
5.4.2.3 拆掉过滤器尾部与齿轮箱之间的通气管。
5.4.2.4 逆时针旋转尾冒，将其卸下。
5.4.2.5 用力提升滤网后部的横梁，将滤网慢慢提起，放入事先准备好的装置内。
5.4.2.6 将新的滤网安装到过滤器内部。
5.4.2.7 安装过滤器的尾冒。
5.4.2.8 连接过滤器尾部与齿轮箱之间的通气管。
5.6.3 热交换器拆卸及更换
5.4.3.1 检查风力发电机已处于安全状态，各制动器已经锁定。
5.6.3.2将吊环、吊带安装在热交换器上部的两个吊点上。调整吊车将吊带拉直准
备起吊。

5.6.3.3 卸下热交换器的进油及出油管路。（管路中可能有油，注意收集）
5.6.3.4 用扳手卸下热交换器上部两个安装位置的螺栓。调整吊车位置，将热交
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换器吊直。
5.6.3.5 用扳手卸掉热交换器下部两个安装位置的螺栓卸掉。将热交换器吊下。
5.6.4油位指示器拆卸及更换
5.6.4.1 确认风机已处于安全状态，系统已经完全断电。
5.6.4.2 清洁油位指示器。
5.6.4.3 拆除油位指示器下部的电缆。
5.6.4.4 用棘轮扳手，将油位指示器上部和下部的螺栓卸掉，取下油位指示器。