本文從風電軸承磨損和潤滑兩個方面的角度來寫，主要針對軸承磨損形態(tài)和智能潤滑方法。在軸承磨損形態(tài)方面，總結(jié)了風力發(fā)電機組各軸承的主要作用和磨損形態(tài)，并分析了磨損過程?！遁S承智能潤滑方法》總結(jié)了近年來在軸承潤滑材料、潤滑裝置、監(jiān)測方法3個領(lǐng)域的部分研究成果，意在利用前沿的潤滑方法延長軸承壽命，減少軸承目前面臨的摩擦磨損問題。本文其余部分整理如下：第二部分整理了風電軸承（主軸軸承、變槳軸承、偏航軸承、發(fā)電機軸承和齒輪箱軸承）的主要作用、磨損形式和常見潤滑問題的分析；第三部分詳細介紹了近年來對風電軸承潤滑方法的一些研究，總結(jié)了現(xiàn)有潤滑方法的優(yōu)缺點；最后，對第四部分未來風電軸承環(huán)保和綠色潤滑的未來研究趨勢進行了總結(jié)和展望，為未來發(fā)展方向提供參考價值。

主要結(jié)論

●軸承磨損形式是1種或多種共存方式;軸承磨損中的雜質(zhì)和顆粒的影響要大得多。潤滑劑的選擇和軸承磨損的用量有較好的改善。在此基礎(chǔ)上，整理了近年來風電機組軸承潤滑方法的研究成果。通過改變軸承的潤滑材料，優(yōu)化軸承的潤滑裝置，以及傳感器和光譜分析等監(jiān)測方法，降低軸承的早期故障率，這些方法長期以來一直用于改進軸承的潤滑方法。但仍存在不足，未來仍需進一步優(yōu)化。

●對風電軸承提出了獨到的見解和創(chuàng)新思路，旨在提高風電軸承的可靠性和使用壽命，降低其運行和維護成本，為更廣泛的可再生能源領(lǐng)域提供重要的技術(shù)支持和理論指導(dǎo)。

●通過深入研究風電軸承磨損分析，可以不斷改進軸承性能和壽命預(yù)測技術(shù)，有效降低風力發(fā)電系統(tǒng)的維護成本和停機時間，這將進一步提高風電場的發(fā)電效率和可靠性，促進風力發(fā)電技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，加速可再生能源的應(yīng)用和推廣。

●對軸承磨損的深入研究可以促進智能潤滑技術(shù)的不斷創(chuàng)新，通過對磨損趨勢的智能檢測和預(yù)測，實現(xiàn)精準的潤滑和設(shè)備健康管理，提高軸承運行效率和可靠性，降低能耗，最大限度地降低設(shè)備故障率，進一步促進可再生能源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

●風電軸承磨損分析的技術(shù)創(chuàng)新也將影響其他可再生能源設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用。例如，相關(guān)技術(shù)的進步將有利于太陽能和水力發(fā)電領(lǐng)域的發(fā)電設(shè)備，進一步促進可再生能源領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。

●智能潤滑方法：隨著智能傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的發(fā)展，智能潤滑方法逐漸成為可再生能源領(lǐng)域的研究熱點。智能潤滑方式通過對設(shè)備運行狀態(tài)和潤滑脂的實時監(jiān)控，實現(xiàn)潤滑周期的精確調(diào)節(jié)和設(shè)備運行數(shù)據(jù)的實時反饋，為風電軸承等可再生能源設(shè)備的潤滑和維護提供了更加科學高效的解決方案。

●綠色潤滑方式：隨著綠色潤滑技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用，可再生能源領(lǐng)域充分體現(xiàn)了其注重環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的特征。綠色潤滑技術(shù)注重潤滑材料的可再生性、生物降解性、環(huán)保性，使?jié)櫥^程不再對環(huán)境造成負擔，而是為可再生能源設(shè)備的可持續(xù)運行提供了更可靠的保障。

未來展望

●風力發(fā)電機軸承潤滑材料研究：研究人員正在開發(fā)1種更先進、更環(huán)保、更高效的納米潤滑材料。為了實現(xiàn)這一目標，可以采用特定的策略，例如對納米潤滑材料進行性能評估和應(yīng)用研究。通過設(shè)計摩擦磨損試驗臺和軸承條件下的模擬實驗，可以比較不同納米潤滑材料與傳統(tǒng)潤滑材料在減少摩擦和磨損方面的有效性。與材料科學和納米技術(shù)研究團隊合作，將促進納米潤滑材料性能和應(yīng)用的聯(lián)合研究。這將加速納米潤滑技術(shù)在風力發(fā)電機軸承中的實際應(yīng)用。

●風電軸承潤滑裝置研究：對于智能潤滑裝置，需要重點設(shè)計智能傳感器和控制系統(tǒng)，實現(xiàn)軸承潤滑狀態(tài)的實時監(jiān)控和智能調(diào)節(jié)。為了評估智能潤滑系統(tǒng)的有效性并對其進行優(yōu)化，我們可以建立智能潤滑裝置的試驗臺，并與自動化控制工程師和數(shù)據(jù)分析專家合作，開發(fā)系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)。這些實驗與合作將為智能潤滑裝置的實際應(yīng)用鋪平道路，推動風電軸承領(lǐng)域智能化技術(shù)的發(fā)展。

●風電機組軸承監(jiān)測方法研究：對于先進的監(jiān)測方法，我們需要著手開發(fā)基于人工智能和大數(shù)據(jù)分析的軸承健康監(jiān)測系統(tǒng)，以實現(xiàn)對軸承磨損狀況的準確診斷和預(yù)測。與數(shù)據(jù)科學專家以及電力系統(tǒng)運營和維護人員的合作有助于使用真實世界的數(shù)據(jù)開發(fā)和驗證用于實際應(yīng)用的監(jiān)控系統(tǒng)。為了在風電機組軸承的生產(chǎn)運行中實施先進的監(jiān)測技術(shù)，需要收集大量的運行數(shù)據(jù)，建立預(yù)測軸承健康狀態(tài)的模型，并驗證模型的預(yù)測結(jié)果。

文章信息

●Han Peng，Defang Zhao，Linjian Shangguan，Songyin Li，Ruixue Cheng. Review of Wind Power Bearing Wear Analysis and Intelligent Lubrication Method Research[J]. Coatings 2024, 14(1), 30; https://doi.org/10.3390/coatings14010030

●作者團隊來自華北水利水電大學機械工程學院和英國提賽德大學計算機工程與數(shù)字技術(shù)學院。

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