无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及风电轴承用润滑脂技术领域，是一种无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂及其制备方法，其原料包括基础油、稠化剂、极压抗磨剂、抗氧剂和抗腐防锈剂；先将稠化剂与基础油混合在一起搅拌均匀后，再向其中加入极压抗磨剂、抗氧剂和抗腐防锈剂，然后搅拌均匀后得到无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂。本发明专利技术提供一种满足风力发电机组长久运行的风电轴承专用润滑脂，其具有优良的粘附性能、极压抗磨性能、抗氧化性能和优异的防腐性能和更好的流动特性、更好的润滑性，能够适应极端恶劣的环境条件，其在使用过程中，对环境更友好；并且本发明专利技术的制备生产条件温和，有效降低能源消耗，能节约能耗60%至75%，能够有效降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂及其制备方法
本专利技术涉及风电轴承用润滑脂
，是一种无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂及其制备方法。
技术介绍
随着传统能源的日益消耗，全球能源供应日趋紧张，世界各国纷纷研究新能源的开发和利用，如风能、太阳能、潮汐能、生物能等，其中技术条件最为成熟的首推基于风能利用的风力发电技术。风力发电的原理十分简单：风推动风车的桨叶旋转，再通过齿轮增速机构将旋转的速度提升，带动发电机发电，产生的电力输送到发电厂的供电系统。与传统能源相比，风能具有储量丰富、洁净、利用技术相对成熟等优势，从而使风力发电近年来在世界各国得以飞速发展。2013年，中国(不包括台湾地区)新增装机容量16088.7MW，同比增长24.1%；累计装机容量91412.89MW，同比增长21.4%。新增装机和累计装机两项数据均居世界第一，以下依次是美国、德国、印度和英国。其中我国新疆风能资源储量非常丰富，其蕴藏量约占全国风能资源总储量的20.8%，位居全国第2位。据统计，新疆可开发利用的风区总面积达15.45万平方公里，全疆年平均有效风能密度在260kWh/m2以上，有效风速时间为3000小时，总蕴藏量约9100亿kWh，发电装机容量可达1.82亿kW。鉴于目前我国能源的严峻状况及风力发电的优势，我国先后出台了一系列促进风电发展的产业政策，2014年5月16日，发改委、能源局和环保部三部门联合发布《能源行业加强大气污染防治工作方案》，方案进一步明确了风电等可再生能源的发展目标。2015年，全国风电装机容量达到1.0亿千瓦。2017年，风电装机容量达到1.5亿千瓦。然而，与国外相比，我国在风力发电技术的研究及生产上还较落后，风力发电在设备制造方面目前仍处于起步阶段，重要原材料、零部件、润滑材料以及大容量的风力发电装置绝大多数依靠进口，这一现状严重制约了我国风电产业的发展。国产大型风力发电设备研发及生产在当前还存在诸多科学与技术问题，其中实现恶劣环境条件下长寿命运行所需的润滑材料就是未被解决的主要技术难点之一。润滑是任何机械设备正常运行的必要条件，但与其它大型机械相比，风力发电设备传动系统的润滑具有以下特殊之处：第一，设备运行环境条件苛刻。我国新疆的内陆风带多处于西部山区风口或戈壁旷野，温度随季节或天气情况剧烈交替变化，高温超过40℃，低温则可达零下40℃，沙尘、暴雨、暴雪等灾害天气频发，润滑剂需保证风电设备所有运转部件在此恶劣环境下的可靠防护与润滑。第二，设备运行工况苛刻。当前风电机组正向大型化发展，兆瓦级风力发电机已经商品化并成为主流机型。这些大型风机的叶片轴承及主轴承连接着重达十几吨到几十吨的叶片及转子，并将风能转化的巨大动力传递到齿轮箱；齿轮增速系统将每分钟数10转的主轴转速提高为每分钟上1000转，将动力传递至发电机进行发电。风电设备的所有轴承齿轮等运动部件均处于频繁起停，高负荷连续运转的工况条件下。据了解，润滑失效是导致风电机组发生故障的主要原因之一，如摩擦件在高负荷下发生擦伤或胶合可导致其破坏性损坏，轴承及齿轮表面的磨损及点蚀可大大缩短风电设备寿命，这就要求风电设备用润滑剂除满足适应苛刻环境的要求外，还需具有优异的极压性能以防止轴承及齿轮在高负荷下发生擦伤、烧结等严重润滑失效事故，具有优良的抗磨及抗点蚀性能以延长昂贵的风电机组的寿命。概括而言，风电设备润滑剂需要具备高的承载能力、突出的抗磨损性能、优良的减摩润滑性能和良好的抗腐蚀性能。需要指出的是，润滑剂的承载能力往往与抗腐蚀性能是一对矛盾，达到二者的和谐平衡具有较大的难度。第三，风电设备润滑维护困难。风力发电场通常设置在戈壁旷野、山区风口等人烟稀少地区，交通不便；而风电机组又通常固定于几十到100多米高的塔座上，可以想象：在荒芜野外大风呼啸中为一台离地面几十米高的风电机组进行换油、加脂等润滑维护是多么困难和不便，同时，除了更换意外损坏部件外，润滑维护和润滑剂消耗是风力发电主要运营成本，这就要求风电设备的润滑剂应具有较长的服务寿命以尽可能地延长换油换脂期，最好实现同寿命润滑。目前传统的轴承润滑脂为锂基润滑脂，在制备过程中需要经过程序升温，同时要控制反应过程中的压力和温度等生产条件，对设备要求较高，同时生产过程中需要消耗较多的能源，而且使用的金属锂和碱性原材料如果处理不好对环境会造成污染。目前新疆地区大型风电设备主要依赖进口，风电设备润滑剂完全为国外润滑油公司垄断。同时，西部地区风电场的环境条件特别是风能丰富开发便利的新疆内陆风带的环境条件非常恶劣，环境温度交变范围大，沙尘多发，国外的润滑产品在设计上没有周详考虑我国新疆地区风电场的环境特征，因而时常出现各种因润滑不良而导致的风电设备故障。
技术实现思路
本专利技术提供了一种无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前传统的轴承润滑脂生产条件严苛、对设备要求高，消耗能源多，并且容易造成环境污染，进口的轴承润滑油，其价格不仅昂贵，并且由于其不适用于新疆风电场苛刻的运行环境条件和工况条件而导致风电设备故障频发的问题。本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂，其原料按重量百分比包括稠化剂10%至25%、极压抗磨剂0.5%至6%、抗氧剂0.3%至3%、抗腐防锈剂0.3%至3%和余量的基础油。下面是对上述专利技术技术方案之一的进一步优化或/和改进：上述基础油为全合成聚α烯烃、硅油、酯类油和聚醚中的一种以上，其中，基础油在温度为40℃下的黏度为50mm2/s至400mm2/s。上述稠化剂为无机粘土、硅藻土、纤维素醚、合成高分子、天然高分子及其衍生物和中的一种以上；或/和，极压抗磨剂为硫化油脂、磷酸酯、二硫代磷酸金属盐、硫化烯烃和氮化物中的一种以上；或/和，抗氧剂为四季戊四醇酯、屏蔽酚类、酚氨类中的一种以上；或/和，抗腐防锈剂为噻二唑衍生物、石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、合成磺酸盐、环烷酸锌、二壬基萘磺酸钡盐、苯骈三氮唑、氧化石油脂钡皂、羊毛脂镁皂、蓖麻酯钾中的一种以上。上述无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂按下述方法得到：先将稠化剂与基础油混合在一起后得到混合物Ⅰ，然后将混合物Ⅰ在温度为80℃至120℃条件下搅拌均匀后降温至40℃至70℃；第二步，先向混合物Ⅰ中加入所需的极压抗磨剂、抗氧剂和抗腐防锈剂得到混合物Ⅱ，然后将混合物Ⅱ搅拌均匀后进行均质得到本专利技术的无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂。上述第一步中，将混合物Ⅰ在温度为80℃至120℃条件下搅拌30分钟至120分钟；或/和，第二步中，将混合物Ⅱ搅拌30min至60min后进行均质。本专利技术的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂的制备方法，其按下述步骤进行：第一步，按重量百分比准备原料：稠化剂10%至25%、极压抗磨剂0.5%至6%、抗氧剂0.3%至3%、抗腐防锈剂0.3%至3%和余量的基础油；第二步，先将稠化剂与基础油混合在一起后得到混合物Ⅰ，然后将混合物Ⅰ在温度为80℃至120℃条件下搅拌均匀后降温至40℃至70℃；第三步，先向混合物Ⅰ中加入所需的极压抗磨剂、抗氧剂和抗腐防锈剂得到混合物Ⅱ，然后将混合物Ⅱ搅拌均匀后进行均质得到本专利技术的无皂基风电轴承用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂，其特征在于原料按重量百分比包括稠化剂10%至25%、极压抗磨剂0.5%至6%、抗氧剂0.3%至3%、抗腐防锈剂0.3%至3%和余量的基础油。

【技术特征摘要】
1.一种无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂，其特征在于原料按重量百分比包括稠化剂10%至25%、极压抗磨剂0.5%至6%、抗氧剂0.3%至3%、抗腐防锈剂0.3%至3%和余量的基础油。2.根据权利要求1所述的无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂，其特征在于基础油为全合成聚α烯烃、硅油、酯类油和聚醚中的一种以上，其中，基础油在温度为40℃下的黏度为50mm2/s至400mm2/s。3.根据权利要求1或2所述的无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂，其特征在于稠化剂为无机粘土、硅藻土、纤维素醚、合成高分子、天然高分子及其衍生物和中的一种以上；或/和，极压抗磨剂为硫化油脂、磷酸酯、二硫代磷酸金属盐、硫化烯烃和氮化物中的一种以上；或/和，抗氧剂为四季戊四醇酯、屏蔽酚类、酚氨类中的一种以上；或/和，抗腐防锈剂为噻二唑衍生物、石油磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、合成磺酸盐、环烷酸锌、二壬基萘磺酸钡盐、苯骈三氮唑、氧化石油脂钡皂、羊毛脂镁皂、蓖麻酯钾中的一种以上。4.根据权利要求1或2或3所述的无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂，其特征在于按下述方法得到：第一步，先将稠化剂与基础油混合在一起后得到混合物Ⅰ，然后将混合物Ⅰ在温度为80℃至120℃条件下搅拌均匀后降温至40℃至70℃；第二步，先向混合物Ⅰ中加入所需的极压抗磨剂、抗氧剂和抗腐防锈剂得到混合物Ⅱ，然后将混合物Ⅱ搅拌均匀后进行均质得到本发明的无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂。5.根据权利要求4所述的无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂，其特征在于第一步中，将混合物Ⅰ在温度为80℃至120℃条件下搅拌30分钟至120分钟；或/和，第二步中，将混合物Ⅱ搅拌30min至60min后进行均质。6.一种无皂基风电轴承用长寿命专用润滑脂的制备方法，其特征在于按下述步骤进行：第一步，按重量百分比准...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晓如，徐芹龙，王殿平，张沾，宋桂林，
申请(专利权)人：新疆金雪驰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65