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下面就介绍一下,今天我的这个报告包括三个部分,一个主要就是介绍一下润滑的背景和润滑剂究竟有多重要,其实在这之前,刚才很多人很多问题,说风电是一个很大的行业,我们奥吉娜公司实际上只做润滑油,那么润滑油为什么能够撬动整个风电行业?作为自主创新研究,我可能会介绍一下我们实验室的部分案例,后来有一个发展的展望。
我稍微介绍一下润滑是做什么的。实际上我们工矿企业里所有的机器,只要运动,就会有两个相对运动表面,必然会有摩擦和磨损。为了减少摩擦和防止材料的磨损,我们通常会在中间加入润滑剂,润滑在这里头就起到了关键作用。对于润滑来说就是选择合适的摩擦式材料以及选择润滑剂。
润滑剂无处不在,如果没有它,我们就没有办法正常运转。
说到装备,我们都是认为我们买一个装备的时候,我们更希望看到这个材料用得多好,强度够不够、硬度够不够。但是在我们国家整个行业里很少有人意识到,润滑油也是装备的重要元件之一,没有人认为液体会起到什么作用。PPT里头有两幅图,所有机器在高速运转的时候,我们的设备是在工作在一层很薄的油膜上,这层油膜的厚度最低能够达到1个微米,甚至于小于1微米,最厚可能就是十几个微米。实际上在工作的时候,润滑油的起作用好像两个大力士一样,把两个运动表面隔开,来保护表面。它起到的作用,就好象是顶天立地的大力士,保护我们的机器。所以润滑油被称作是设备的血液。我们平时用的时候,通常对人体会做一些常规体检,实时检测,同时到医院进行病因的确诊。对应到设备以后,对应的就是现场的在线检测,还实验室的一些分析,就起到对设备运行状况的一个全面的体检。
改善润滑的意义,实际上一个很吃惊的数字。我们世界上能源有二分之一到三分之一是消耗用摩擦的。机械零件80%的失效原因是因为运动表面所带来的磨损,润滑技术能够预防50%的能源消耗。日本对润滑技术的改善,能够在1970年就可以增长它的经济效益,达到2万亿日元。今天我们这个会议的主题也是蓝天和绿色的问题,实际上润滑改善是实现节能、降耗还有低排放的重要的技术途径。
齿轮箱提到的润滑油的作用,除了润滑,还有降温、清洁、防锈、缓冲等等。
齿轮箱的润滑技术,我们目前所做得工作有三大途径,一个是选择合理的润滑油,还有对润滑油及时进行油液分析,对齿轮箱或者风电系统进行体检。还有在线监测装置。
下面我稍微介绍一下,我们清华的摩擦学实验室,针对齿轮箱润滑剂的部分案例。我们前期研究过程中,更多和高铁合作。我介绍几个典型的案例。
一个是我们从高校,因为国家的确在基础研究投入了很多,我们实验室比较典型的就是热弹流的润滑和理论,模拟出来高速齿轮它的齿面的最小薄厚达到多少,甚至温度链大家多少,这个技术问题就不详细讲了。
所有现在在运行的高铁都有传感器,当轴承温度或者油温接近于100度或者超过1000度就会马上报警,甚至停车。上面这张图是在高铁上实际测到的不同部位的温度变化情况,横轴就是速度。当这个速度超过300公里的时候,很多地方的温度是急剧上升的。齿轮箱的温升是在高铁运营过程中非常关注的现象,我们结合这个研究,就建立了一个比较完善的齿轮箱的温升模型,包括摩擦功耗引起的温度增压,还有润滑油的粘温特性,还有散热程度,放在一起预测温升。
这是我们做得实际测得的温升模型和理论值的对比,都是一些技术。
我们比较了不同的润滑油,这些润滑油的粘温特性都一样,我们选油最重要的就是粘温指数,认为粘温指数相同的,可能这个油再加上相应的种类,齿轮油都可以用了。但实际上做出来的结果,不同的油,即使粘温指数相同,最后导致的温升有非常大的差别。同时测试齿轮箱的效益会和油的种类有很大的差别。选油还是个技术活,不是给你这种粘温指数的就可以用了。
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