CN103113968A - 风电齿轮油组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电齿轮油组合物，其特征在于包括以下组分：(1)全合成基础油，(2)至少一种酚型，或胺型抗氧剂，(3)至少一种含硫，或含磷极压抗磨剂，(4)至少一种防锈剂，(5)至少一种金属钝化剂，(6)至少一种抗乳化剂。根据风电专用齿轮油的粘度等级，按比例将所需的全合成基础油加入带搅拌器的调和釜内，调匀后再按比例加入其它组分进行调和，得到本发明的风电用齿轮油。本发明采用全合成基础油，即使在苛刻工况下依然具有很长的使用寿命，适宜在很宽度范围下使用的齿轮箱的润滑要求；同时，添加了具有抗微点蚀性能的极压抗磨添加剂后，能有效避免或抑制点蚀的形成，保证大型重载机械齿轮传动装置的正常运行。

Description

风电齿轮油组合物

技术领域

本发明涉及一种工业齿轮润滑油技术领域，特别是涉及一种用于风电齿轮箱的风电齿轮油组合物。

背景技术

在能源越发紧张稀缺的现今，人们逐渐开始意识到环保、可再生能源的重要性。风能，作为世界上最丰富的清洁的可再生能源，在过去几年发展势头迅猛。中国风能资源丰富，电力需求大，越来越受到各界的重视。要维持电能产量的不断提高，关键是要保持风电机组顺畅运行。齿轮箱是风电机组的核心部件，可以说是齿轮传动型风机的心脏，对整个系统的正常运作至关重要。根据统计，造成风电场停运的主要原因中，齿轮箱的损坏占到35％。因此齿轮箱的设计和制造通常都非常先进，并且造价不菲。齿轮箱是风力发电机上最为昂贵的组件，一旦发生故障，更换齿轮箱要付出高昂的代价。因此对齿轮箱的使用寿命和可靠性有很高的要求。

齿轮箱是风力发电机的主要润滑部位，用油量占风力发电机用油量的3/4左右，同时对润滑油品的性能要求非常高。目前，齿轮箱受润滑不充分、润滑剂过热提前失效等因素造成的故障率非常高。其中，齿轮表面的微点蚀现象与油品的质量有很大关系，微点蚀的出现会严重影响齿轮寿命。因此，风电齿轮箱用油除具有一般齿轮油的优秀性能外，还应具有抗微点蚀性能。选择具有抗微点蚀性能的风电齿轮箱用油可以有效保护齿轮箱，延长齿轮箱的寿命，对保证风电机组高效稳定运行，提高发电效率有着非凡的意义。

CN 102031185A公开的一种抗微点蚀工业齿轮油组合物，其添加了具有抗微点蚀性能的极压抗磨添加剂，能够有效避免或抑制点蚀的形成。但是其基础油是矿物基础油，由于基础油的性能限制，使用寿命短。

现一般为风机齿轮箱配备设计的润滑油寿命是1年，但我国风力发电机组通常安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，并且多处于相对偏远的地区，环境条件苛刻，维护不便。因此，风电专用齿轮油要求具有优良的高低温性能，并且应具有相当长的使用寿命，减少停机时间，确保齿轮箱的生产效率。

全合成润滑油于普通的矿物油相比具有综合的性能优势，尤其是全合成油的热氧化稳定性好、蒸发损失小，在苛刻的工况条件和气候条件下能长时间的使用。CN102041148A采用酯类全合成基础油，该发明提高了风力发电齿轮油的寿命，同时解决了现有合成烃类齿轮油密封材料相溶性不好以及不可生物降解的问题，但是酯类油的水解安定性差，遇水易分解，并且该发明所用的添加剂为进口复合剂。

发明内容

本发明提供了一种具有长使用寿命的风电齿轮油组合物，该组合物即使在苛刻工况下依然具有很长的使用寿命，并且适宜在很宽温度范围下使用的齿轮箱的润滑要求，以保护齿轮箱，并延长齿轮箱的使用寿命。

为实现上述目的，本发明风电齿轮油组合物通过对添加剂中各组分及合成基础油进行精心选择，提出如下技术方案：一种风电齿轮油组合物，包括按重量百分比计算的以下组分：(1)至少一种全合成基础油；(2)至少一种酚型，或胺型抗氧剂；(3)至少一种含硫，或含磷极压抗磨剂；(4)至少一种防锈剂；(5)至少一种金属钝化剂；(6)至少一种抗乳化剂。

其中，所述全合成基础油为聚α烯烃基础油和酯类基础油的混合物，含量为85％～99％。聚α烯烃基础油和酯类基础油的比例为20：1～10具体情况根据所需粘度调节基础油的比例。合成烃型风力发电齿轮油具有较长的使用寿命，但基础油与密封材料适应性差；酯类风力发电齿轮油与密封材料适应性好，安全、环保，但是水解安定性差，遇水易分解。聚α烯烃和酯类基础油的混合物既能改善齿轮油与密封材料的相容性，又具有很长的使用寿命。

所述(2)中的酚型或胺型抗氧剂为2、6-二叔丁基对甲酚，或2、6-二叔丁基酚，或硫醚酚，所述胺型抗氧剂为苯基-α-苯胺，或辛基/丁基二苯胺，二异辛基二苯胺，或它们任意组合的混合物，含量为0.05％～2％。

所述(3)中含硫或含磷极压抗磨剂包括硫磷氮化合物极压抗磨剂，为硫化异丁烯，或硫代氨基甲酸酯，磷酸酯铵盐，或硫代磷酸三苯酯，或二硫化磷酸盐，或磷酸壬基胺盐混合物，或它们任意组合的混合物，含量为0.1％～5％。具有抗微点蚀极压抗磨剂的加入，可以有效抑制点蚀的形成，延缓齿轮的磨损，延长齿轮的使用寿命。

所述防锈剂为十二烯基丁二酸，或磷酸壬基胺盐混合物，或它们任意组合的混合物，含量为0.01％～1％。

所述金属钝化剂为苯三唑衍生物，或噻二唑衍生物，或它们任意组合的混合物，含量为0.001％～0.5％。

所述抗乳化剂为氨与环氧化合物缩合物，或聚醚类高分子化合物，或它们任意组合的混合物，含量为0.001％～0.5％。风电齿轮箱多安装在环境苛刻的旷野地区，工作时不可避免与水汽接触。抗乳化剂的加入能快速的实现油水分离，保证齿轮传动装置的正常运行。

本发明风电齿轮油组合物，其制备方法是：根据风电专用齿轮油的粘度等级，按比例将所需的聚α烯烃与合成酯加入带搅拌器的调和釜内，加热至60-70℃，调和0.5～1小时至均匀；然后再按比例加入其它组分，在60-70℃下调和2～4小时，至混合物均匀透明。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用全合成基础油，即使在苛刻工况下依然具有很长的使用寿命，并且适宜在很宽温度范围下使用的齿轮箱的润滑要求；添加了具有抗微点蚀性能的极压抗磨添加剂，能有效避免或抑制点蚀的形成和发生，保证大型重载机械齿轮传动装置的正常运行。

具体实施方式

下面结合结合具体实例对本发明进一步说明。但应明白，下面的实施例不是限制本发明的范围，任何不超出本发明构思和范围的改动，都在本发明的范围之内。

实施例1

风电齿轮油组合物，其各组分按重量百分比分配如下：

聚α烯烃40：80％、聚α烯烃8：7.32％、多元醇酯：10％、硫磷氮化合物极压抗磨剂：1.8％、酚型抗氧剂：0.3％、胺型抗氧剂：0.4％、磷酸壬基胺盐混合物：0.1％、苯三唑衍生物：0.05％、聚醚类抗乳化剂：0.03％。

主要测试性能见表1。

实施例2

风电齿轮油组合物，其各组分按重量百分比分配如下：

聚α烯烃100：17.32％、聚α烯烃40：70％、多元醇酯：10％、硫磷氮化合物极压抗磨剂：1.8％、酚型抗氧剂：0.3％、胺型抗氧剂：0.4％、磷酸壬基胺盐混合物：0.1％、苯三唑衍生物：0.05％、聚醚类抗乳化剂：0.03％。主要测试性能见表1。

实施例3

风电齿轮油组合物，其各组分按重量百分比分配如下：

聚α烯烃100：55％、聚α烯烃40：32.32％、多元醇酯：10％、硫磷氮化合物极压抗磨剂：1.8％、酚型抗氧剂：0.3％、胺型抗氧剂：0.4％、磷酸壬基胺盐混合物：0.1％、苯三唑衍生物：0.05％、聚醚类抗乳化剂：0.03％。主要测试性能见表1。

表1各实施例性能测试数据

需要说明的是，尽管本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种风电齿轮油组合物，其特征在于包括按重量百分比计算的以下组分： 

(1)全合成基础油，85％～99％； 

(2)至少一种酚型，或胺型抗氧剂，0.05％～2％； 

(3)至少一种含硫，或含磷极压抗磨剂，0.1％～5％； 

(4)至少一种防锈剂，0.01％～1％； 

(5)至少一种金属钝化剂，0.001％～0.5％； 

(6)至少一种抗乳化剂，0.001％～0.5％。 

2.根据权利要求1所述的风电齿轮油组合物，其特征在于：所述全合成基础油为聚α烯烃基础油和酯类基础油的混合物，聚α烯烃基础油和酯类基础油的比例为20∶1～10。 

3.根据权利要求1所述的风电齿轮油组合物，其特征在于：所述(2)中的酚型抗氧剂为选自2、6-二叔丁基对甲酚，2、6-二叔丁基酚，或硫醚酚中的任意一种。 

4.根据权利要求1所述的风电齿轮油组合物，其特征在于：所述(2)中的胺型抗氧剂为苯基-α-苯胺，或辛基/丁基二苯胺，二异辛基二苯胺中的一种或任意组合的混合物。 

5.根据权利要求1所述的风电齿轮油组合物，其特征在于：所述(3)中的含硫极压抗磨剂为硫化异丁烯，或硫代氨基甲酸酯。 

6.根据权利要求1所述的风电齿轮油组合物，其特征在于：所述(3)中的含磷极压抗磨剂为磷酸酯铵盐，或硫代磷酸三苯酯，或二硫化磷酸盐，或磷酸壬基胺盐混合物中的一种或任意组合的混合物。 

7.根据权利要求1所述的风电齿轮油组合物，其特征在于：所述防锈剂为十二烯基丁二酸，或磷酸壬基胺盐混合物中的一种或任意组合的混合物。 

8.根据权利要求1所述的风电齿轮油组合物，其特征在于：所述金属钝化剂为苯三唑衍生物，或噻二唑衍生物中的一种或任意组合的混合物。 

9.根据权利要求1所述的风电齿轮油组合物，其特征在于：所述抗乳化剂为氨与环氧化合物缩合物，或聚醚类高分子化合物中的一种或任意组合的混合物。