微點(diǎn)蝕,又稱(chēng)“灰斑”,普遍存在于齒輪副表面,是一種表面疲勞并伴有材料脫落的磨損形式。顯微鏡下觀察,會(huì)看到密密麻麻成片的小坑或微小裂紋。盡管微點(diǎn)蝕不是一個(gè)新現(xiàn)象,由于微點(diǎn)蝕導(dǎo)致設(shè)備失效是一個(gè)較漫長(zhǎng)的過(guò)程,所以人們對(duì)微點(diǎn)蝕的危害性認(rèn)識(shí)不足。
因風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境惡劣,常年經(jīng)受變風(fēng)向、變負(fù)荷作用,頻繁出現(xiàn)微點(diǎn)蝕從而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)齒輪箱失效,所以在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行維護(hù)的過(guò)程中,風(fēng)機(jī)齒輪的微點(diǎn)蝕問(wèn)題日益突出。
風(fēng)電機(jī)組中微點(diǎn)蝕主要發(fā)生在低速重載齒輪面上,在齒面嚙合過(guò)程中,在較高的接觸應(yīng)力和相對(duì)摩擦作用下,導(dǎo)致齒面局部溫度升高,潤(rùn)滑油膜破裂,齒面間的潤(rùn)滑方式呈邊界潤(rùn)滑狀態(tài),使得兩齒面的波峰發(fā)生直接接觸,進(jìn)而導(dǎo)致微點(diǎn)蝕。齒面表面一旦產(chǎn)生微點(diǎn)蝕,將降低風(fēng)電機(jī)組齒輪組齒牙的精確度,增加動(dòng)態(tài)負(fù)荷,進(jìn)而造成噪音增加、振動(dòng)加強(qiáng),并增加齒輪疲勞失效的機(jī)會(huì),嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致點(diǎn)蝕、剝落甚至斷齒(見(jiàn)圖2)。
另外,還有研究表明風(fēng)電齒輪由于微點(diǎn)蝕產(chǎn)生的硬質(zhì)碎片顆粒進(jìn)入到潤(rùn)滑系統(tǒng)中,會(huì)造成風(fēng)電齒輪軸承的失效,平均降低軸承使用壽命20%以上,所以說(shuō)微點(diǎn)蝕的產(chǎn)生對(duì)于風(fēng)電齒輪箱的長(zhǎng)期、高效運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生極大危害。

圖2 由微點(diǎn)蝕引起的失效齒輪表面
對(duì)于微點(diǎn)蝕的控制及預(yù)防主要有兩方面的措施,一方面是從材料冶金及齒輪加工工藝著手,利用淬透、滲碳、研磨、感應(yīng)淬火和滲氮等熱處理工藝,同時(shí)提高齒輪的彎曲及接觸強(qiáng)度,降低齒輪加工表面的粗糙度,從而控制微點(diǎn)蝕發(fā)生的傾向。另一方面是從潤(rùn)滑角度出發(fā),改進(jìn)風(fēng)電潤(rùn)滑油配方,利用PAO全合成型齒輪油,也是目前較為推崇的控制和預(yù)防微點(diǎn)蝕的方案,因?yàn)椴牧弦苯鸷图庸ぜ夹g(shù)通過(guò)多年發(fā)展,已經(jīng)較為成熟,控制微點(diǎn)蝕方面沒(méi)有更大的空間。并且對(duì)于風(fēng)電齒輪箱潤(rùn)滑油的抗微點(diǎn)蝕性能的評(píng)價(jià),目前利用標(biāo)準(zhǔn)化的FVA54模擬試驗(yàn)方法有效的判定潤(rùn)滑油的抗微點(diǎn)蝕能力,在風(fēng)電齒輪油配方設(shè)計(jì)過(guò)程中,根據(jù)FVA54的評(píng)價(jià)等級(jí)來(lái)開(kāi)發(fā)具有優(yōu)異抗微點(diǎn)蝕能力的產(chǎn)品。