一、案例背景
某风场有三十三台风机运行了半年后,在例行巡检时,发现其中一台风机齿轮箱润滑油颜色变化非常大,由棕色变成了黑色。客户将润滑油送至广研检测,同时送检了新油,希望通过分析检测查找导致油品变黑的原因。广研检测在收到样品后,对样品理化指标进行了检测,从检测结果中显示,油品的理化性能指标与新油相比无明显劣化,但污染度和元素Fe含量较高,因此初步判断油品受到了较严重的污染。为了分离出污染物,广研检测对油品进行离心处理,发现离心后样品上部呈现棕色,颜色和透明度与新油一致,底部有黑色的沉积物。
离心前、离心后
随后,采用电镜能谱仪对底部的黑色沉积物进行分析,大面积扫描分析(以下简称“面分析”)的结果显示沉积物主要元素是铁,对具体颗粒进行扫描分析(以下简称“点分析”),结果显示,其主要元素是铁,含有Mn、Cr、Ni等金属元素,说明其材料为合金钢。根据现场反馈,齿轮箱中用到合金钢的部件主要有齿轮、轴承套圈和滚动体。其中的C(碳)、O(氧)、S(硫)、P(磷)等元素主要来源于润滑油,剔除这四个元素的影响,重新计算合金元素的比例,然后与齿轮及轴承的相关材料进行对比,发现点分析和面分析所测颗粒的合金元素比例均与齿轮所用的材料15CrNi6高度匹配,说明这些磨粒主要来源于齿轮的磨损。
具体点的电镜-能谱分析
从检测结果中还可以看出,磨粒多呈现薄片状,表面有裂纹,符合疲劳磨损的特征,磨粒尺寸细小,均在10微米以下,结合磨粒的浓度、形态和尺寸综合分析,齿轮可能存在疲劳点蚀。风机装机半年,尚处于磨合期,但该风机齿轮的磨损量远高于同一风场的其他机组,说明其工作状态异常,可能与齿轮或轴承安装不良有关。三、结论
风力发电机润滑油变黑主要源于磨粒的污染,与油品性能无关。其原因可能是齿轮或轴承安装不良,导致齿轮在磨合期产生了大量的疲劳磨损颗粒,部分磨粒尺寸细小,悬浮在了黏度较大的齿轮油中,导致齿轮油变黑。