發(fā)電工業(yè)增長最快的部門是風能，2008年美國風能工業(yè)增長超過45%。而風力渦輪關(guān)鍵的組件如齒輪箱和軸承的潤滑至關(guān)重要?，F(xiàn)代風力渦輪葉片高達40層摟，在海上維護更為困難。據(jù)Frontier Pro服務(wù)公司的調(diào)查，美國在役風能發(fā)電場達75處，需采用適用技術(shù)，進行維護，如換油和強化齒輪潤滑。如果對這類用油不適當?shù)乇O(jiān)測和必要時更換，就會使軸承和齒輪磨損，而導(dǎo)致更嚴重的損害。風力渦輪齒輪的生機之源就在于油，為此必須予以重視。

    2008年5月底，美國召開的摩擦與潤滑工程師年會一致認為，280億美元全球風力渦輪潤滑油市場將是當今潤滑油工業(yè)極具發(fā)展的機遇之一。風力渦輪潤滑油將成為潤滑油工業(yè)的大市場。當今現(xiàn)代風力渦輪需要長壽命的潤滑油，它們被應(yīng)用于風力渦輪機組許多關(guān)鍵子系統(tǒng)，包括齒輪箱、電力控制傳動機構(gòu)以及許多機械部件。風力渦輪潤滑油應(yīng)用于風力渦輪齒輪箱，液壓系統(tǒng)如葉片節(jié)距控制，驅(qū)動機組剎車子系統(tǒng)，以及軸承如渦輪的低速主軸，還有提供風力方向校準用偏航軸承。GE公司是美國最大的風能設(shè)備制造商。2006年美國風能設(shè)備能力增長45%，所有新的可再生能的95%為風能。由此可見風力渦輪潤滑油發(fā)展前景可觀。

    風力發(fā)電機因其設(shè)備昂貴，工作環(huán)境惡劣，現(xiàn)場不便對主要部位進行拆卸維修，以及設(shè)計上要求使用壽命長等工作特點，對潤滑油脂的性能提出更高的要求。因此，大型風力發(fā)電機關(guān)鍵部位的潤滑較多的使用了國外的潤滑油脂。

    風力發(fā)電機的工作原理很簡單，空氣流動的動能作用在葉輪上，將動能轉(zhuǎn)換成機械能，從而推動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)軸通過變速箱相連，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。風力發(fā)電機主要的潤滑部位包括齒輪箱、發(fā)電機軸承、偏航系統(tǒng)軸承與齒輪、液壓剎車系統(tǒng)和主軸承。

    1. 齒輪箱的潤滑

    齒輪箱是風力發(fā)電機的主要潤滑部位，用油量占風力發(fā)電機用油量的3/4左右。齒輪箱可以將很低的風輪轉(zhuǎn)速（600kW的風力發(fā)電機通常為27r/min）變?yōu)楹芨叩陌l(fā)電機轉(zhuǎn)速（通常1500r/min），多采用油池飛濺式潤滑或壓力強制循環(huán)潤滑。考慮到風力發(fā)電機多安裝在我國的新疆、內(nèi)蒙古、甘肅及沿海等地區(qū)，潤滑油受氣候溫差、濕度等影響較大，并且處于相對偏遠的地區(qū)，維修不便，因此設(shè)計要求齒輪箱使用壽命長、承受負荷大等，所用的齒輪油除了具有良好的極壓抗磨性能、冷卻性能和清洗性能外，還應(yīng)具有良好的熱氧化穩(wěn)定性、水解安定性、抗乳化性能、粘溫性能、低溫性能以及長的使用壽命，同時還應(yīng)具有較低的摩擦系數(shù)以降低齒輪傳動中的功率損耗。

    美國將加快開發(fā)長壽命風力渦輪機齒輪箱潤滑油，美國能源部2009年7月底宣布，資助道康寧公司74.5萬美元，開發(fā)長壽命的風力渦輪機齒輪箱潤滑油，以提高風力渦輪機組的效率和耐用性。道康寧公司表示，為了節(jié)省與齒輪箱和其他組件相關(guān)的維護成本，將致力開發(fā)使其更耐用、更可靠的潤滑油。大多數(shù)風力渦輪齒輪箱潤滑油為合成或礦物基潤滑油。

    據(jù)Frontier Pro服務(wù)公司2008年對美國投用75處風力發(fā)電場所作的調(diào)查，齒輪箱失效占風力渦輪停運、維護和發(fā)電損失的最大份額，據(jù)調(diào)查，這些失效使風力渦輪本身成本的增加達15%~20%。美國能源部的資助是幫助在美國新建28個風能發(fā)電項目的一部分舉措，資助高達1380萬美元，包括美國復(fù)蘇法基金1280萬美元。

    2. 發(fā)電機軸承的潤滑

    軸承是發(fā)電機的主要潤滑點，長期運轉(zhuǎn)溫度可達80℃以上，夏天在曠野地帶受太陽直射，溫度會更高。因此，要求發(fā)電機軸承潤滑脂能夠在高溫下保持良好的潤滑而不流失，而且發(fā)電機功率較大，要求潤滑脂具有良好的抗磨極壓性能、抗氧化性能和防銹性能。國外主要推薦使用2?！?＃稠度的負荷極壓鋰基潤滑脂，要求粘附性好，使用溫度范圍為-30～150℃。多采用定期人工加注潤滑脂的方式來保證發(fā)電機的正常運轉(zhuǎn)。

    3. 偏航系統(tǒng)軸承和齒輪的潤滑

    偏航系統(tǒng)可以使風輪掃掠面積總是垂直于主風向，雖然速度不高，但偏轉(zhuǎn)軸承和齒輪承受的負荷較大，而且偏轉(zhuǎn)齒輪一般為開始結(jié)構(gòu)，由于不像發(fā)電機軸承運轉(zhuǎn)速度快，自身產(chǎn)生熱量相對少，因而受氣候環(huán)境影響大。

    我國風力發(fā)電機的分布情況，對偏轉(zhuǎn)軸承潤滑脂的極壓抗磨性能、低溫性能、熱安定性及膠體安定性要求較高；偏轉(zhuǎn)齒輪潤滑脂則還需要有好的粘附性能和防腐蝕性能。國外一般推薦使用含固體添加劑的1＃稠度的低溫潤滑脂，要求在-40℃以下仍能有效潤滑。

    系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)需要使用減速器，電動機通過大速比的行星齒輪減速器驅(qū)動機頭轉(zhuǎn)向。一般推薦粘溫性能好、抗腐防銹性能好、極壓抗磨性能和抗氧化性能好的齒輪油。

    4. 液壓剎車系統(tǒng)的潤滑

    國內(nèi)常見600kW和750kW風力發(fā)電機的剎車系統(tǒng)分別為葉尖氣動剎車系統(tǒng)和高速軸機械閥剎車系統(tǒng)，采用失效－安全保護模式。風力發(fā)電機液壓系統(tǒng)使用的液壓油要求具有良好的粘溫性能、防腐防銹性能及優(yōu)異的低溫性能，以適應(yīng)北方寒冷的氣候。

    國外推薦使用粘度指數(shù)高、抗磨性能好、抗腐蝕、抗氧化性能好、空氣釋放性、分水性能以及低溫性能優(yōu)異的液壓油。國內(nèi)普通的HM抗磨液壓油低溫性能、粘度指數(shù)等指標不能滿足使用要求，應(yīng)該采用加氫基礎(chǔ)油或者以精制礦油加PAO等合成油為基礎(chǔ)油的低凝抗磨液壓油。

    5. 主軸承的潤滑

    風力發(fā)電機主軸承承受的負荷較大，轉(zhuǎn)速相對較慢，要求潤滑脂具有良好的承載能力、粘度性能和良好的的低溫性能。根據(jù)前后軸承結(jié)構(gòu)布置上的差異，可分為用潤滑油潤滑和用潤滑脂潤滑。

    6. 齒輪箱潤滑劑

    國外推薦使用Mobil XMP320等產(chǎn)品，國產(chǎn)化用油可選擇“長城牌”SH5320合成烴重負荷工業(yè)齒輪油或“長城牌”4406合成重負荷工業(yè)齒輪油。SH5320采用合成烴類基礎(chǔ)油，加入進口專用復(fù)合添加劑調(diào)配而成。具有良好的熱氧化穩(wěn)定性、良好的水解安定性、良好的抗乳化性、粘溫性能和低溫性能優(yōu)良，具有較低的摩擦系數(shù)和長的使用壽命，可以滿足風力發(fā)電機齒輪箱長時間潤滑的需要。

    7. 發(fā)電機軸承潤滑劑

    國外推薦石油FAG Arcanol L135v等產(chǎn)品，國產(chǎn)化用油可選擇“長城牌”2＃或3＃7019-1極壓復(fù)合鋰基潤滑脂。7019-1以復(fù)合皂稠化精制礦油，并加有極壓、抗氧、防銹等多種添加劑精制而成。具有良好的抗磨極壓性能、抗氧化性能、防銹性能，具有更高的使用溫度和更長的使用壽命，是普通鋰基脂使用壽命的4倍以上，具有年個的抗微動磨損性能。