【研究进展】综述：风电轴承磨损分析及智能润滑方法研究

本文从风电轴承磨损和润滑两个方面的角度来写，主要针对轴承磨损形态和智能润滑方法。在轴承磨损形态方面，总结了风力发电机组各轴承的主要作用和磨损形态，并分析了磨损过程。《轴承智能润滑方法》总结了近年来在轴承润滑材料、润滑装置、监测方法3个领域的部分研究成果，意在利用前沿的润滑方法延长轴承寿命，减少轴承目前面临的摩擦磨损问题。本文其余部分整理如下：第二部分整理了风电轴承（主轴轴承、变桨轴承、偏航轴承、发电机轴承和齿轮箱轴承）的主要作用、磨损形式和常见润滑问题的分析；第三部分详细介绍了近年来对风电轴承润滑方法的一些研究，总结了现有润滑方法的优缺点；最后，对第四部分未来风电轴承环保和绿色润滑的未来研究趋势进行了总结和展望，为未来发展方向提供参考价值。

主要结论

●轴承磨损形式是1种或多种共存方式;轴承磨损中的杂质和颗粒的影响要大得多。润滑剂的选择和轴承磨损的用量有较好的改善。在此基础上，整理了近年来风电机组轴承润滑方法的研究成果。通过改变轴承的润滑材料，优化轴承的润滑装置，以及传感器和光谱分析等监测方法，降低轴承的早期故障率，这些方法长期以来一直用于改进轴承的润滑方法。但仍存在不足，未来仍需进一步优化。

●对风电轴承提出了独到的见解和创新思路，旨在提高风电轴承的可靠性和使用寿命，降低其运行和维护成本，为更广泛的可再生能源领域提供重要的技术支持和理论指导。

●通过深入研究风电轴承磨损分析，可以不断改进轴承性能和寿命预测技术，有效降低风力发电系统的维护成本和停机时间，这将进一步提高风电场的发电效率和可靠性，促进风力发电技术的可持续发展，加速可再生能源的应用和推广。

●对轴承磨损的深入研究可以促进智能润滑技术的不断创新，通过对磨损趋势的智能检测和预测，实现精准的润滑和设备健康管理，提高轴承运行效率和可靠性，降低能耗，最大限度地降低设备故障率，进一步促进可再生能源系统的可持续发展。

●风电轴承磨损分析的技术创新也将影响其他可再生能源设备的开发和应用。例如，相关技术的进步将有利于太阳能和水力发电领域的发电设备，进一步促进可再生能源领域的发展和应用。

●智能润滑方法：随着智能传感技术、物联网（IoT）技术和大数据分析技术的发展，智能润滑方法逐渐成为可再生能源领域的研究热点。智能润滑方式通过对设备运行状态和润滑脂的实时监控，实现润滑周期的精确调节和设备运行数据的实时反馈，为风电轴承等可再生能源设备的润滑和维护提供了更加科学高效的解决方案。

●绿色润滑方式：随着绿色润滑技术的不断推广和应用，可再生能源领域充分体现了其注重环境保护和可持续发展的特征。绿色润滑技术注重润滑材料的可再生性、生物降解性、环保性，使润滑过程不再对环境造成负担，而是为可再生能源设备的可持续运行提供了更可靠的保障。

未来展望

●风力发电机轴承润滑材料研究：研究人员正在开发1种更先进、更环保、更高效的纳米润滑材料。为了实现这一目标，可以采用特定的策略，例如对纳米润滑材料进行性能评估和应用研究。通过设计摩擦磨损试验台和轴承条件下的模拟实验，可以比较不同纳米润滑材料与传统润滑材料在减少摩擦和磨损方面的有效性。与材料科学和纳米技术研究团队合作，将促进纳米润滑材料性能和应用的联合研究。这将加速纳米润滑技术在风力发电机轴承中的实际应用。

●风电轴承润滑装置研究：对于智能润滑装置，需要重点设计智能传感器和控制系统，实现轴承润滑状态的实时监控和智能调节。为了评估智能润滑系统的有效性并对其进行优化，我们可以建立智能润滑装置的试验台，并与自动化控制工程师和数据分析专家合作，开发系统的软硬件技术。这些实验与合作将为智能润滑装置的实际应用铺平道路，推动风电轴承领域智能化技术的发展。

●风电机组轴承监测方法研究：对于先进的监测方法，我们需要着手开发基于人工智能和大数据分析的轴承健康监测系统，以实现对轴承磨损状况的准确诊断和预测。与数据科学专家以及电力系统运营和维护人员的合作有助于使用真实世界的数据开发和验证用于实际应用的监控系统。为了在风电机组轴承的生产运行中实施先进的监测技术，需要收集大量的运行数据，建立预测轴承健康状态的模型，并验证模型的预测结果。

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

●作者团队来自华北水利水电大学机械工程学院和英国提赛德大学计算机工程与数字技术学院。

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