在风力发电领域,主轴轴承的可靠运行至关重要,其核心保障之一便是高性能的润滑脂。润滑脂的泵送性能直接影响到润滑系统能否在复杂工况下,特别是低温启动时,将足量润滑剂稳定输送至轴承摩擦副。德国NORBERT诺伯特公司凭借其深厚的流变学设计专长,为此提供了精密的解决方案。

流变学,作为研究物质变形与流动的科学,是润滑脂设计的核心理论基石。润滑脂并非简单的流体,而是一种具有复杂网络结构的半固体。其泵送性能主要受制于两项关键流变特性:屈服应力与表观粘度。屈服应力是润滑脂开始流动所需的最小剪切应力,而表观粘度则描述了其在剪切作用下流动的阻力。对于风电主轴,尤其是在寒冷环境下,过高的屈服应力和粘度会导致润滑脂在管道中难以启动和流动,造成泵送困难、供脂不足,最终引发轴承早期磨损甚至失效。
诺伯特工程师深谙此道。他们的优化策略始于对基础油、稠化剂和添加剂的系统性流变学设计。首先,精选具有优异低温流动性的合成基础油,从源头上降低体系的低温粘度。其次,对锂基、聚脲等稠化剂纤维的形态、长度和交织密度进行精密调控,旨在构建一个足够坚固以保持润滑脂稳定性,又能在适度剪切下易于坍塌、启动流动的三维网络结构。这微妙平衡直接优化了润滑脂的屈服值。
在添加剂方面,诺伯特引入特殊的降粘剂和结构改良剂。这些成分能有效干扰稠化剂网络的过度形成,在低温下帮助“松动”结构,显著降低启动和泵送阻力,而在正常工作温度和剪切率下,又能保持足够的粘度和粘附性,确保润滑膜强度。
验证这一设计离不开先进的流变仪测试。诺伯特实验室通过模拟不同温度(如-40°C至80°C)和剪切速率条件下的流动曲线,精确测量润滑脂的屈服应力、表观粘度及触变性(剪切变稀恢复能力)。通过反复调整配方与测试,他们最终获得了一款流变学特性曲线近乎理想的产品:在低温泵送条件下,其屈服应力低,易于启动;在泵送管道的高剪切率下,表现出显著的剪切变稀特性,粘度下降以利于流动;当润滑脂到达轴承内部低剪切区域时,粘度又能部分恢复,确保良好的密封和附着性能。
这种基于流变学的精准设计,使诺伯特风电主轴润滑脂实现了泵送性能的飞跃。在实际风场应用中,它确保了从集中润滑系统到每个轴承点的稳定、足量供脂,有效降低了泵的负荷与能耗,避免了因润滑不足导致的停机风险。特别是在严冬季节,其优异的低温泵送性保障了风机能够顺利启动并平稳运行。
综上所述,德国NORBERT诺伯特通过将流变学从理论深度融入产品设计,不仅优化了润滑脂的泵送性能,更从本质上提升了风电主轴轴承的润滑可靠性与全生命周期运行效率。这体现了高端工业润滑领域,以科学驱动技术,以精准应对挑战的核心理念。

