一、成果简介 研究风电机组主轴承及齿轮箱应用金属纳米抗磨修复技术的特性与效能。 项目总体目标：通过应用针对粘度、抗微点蚀、抗磨损、轴承保护、耐水性、氧化稳定性、泡沫和空气释放性、过滤性、防腐防锈等方面，修复（材料）技术可有效增加齿轮箱润滑油（脂）的使用寿命，降低齿轮箱和主轴承运行故障率。 各分项研究目标： （1）开展修复技术在主机及变速齿轮箱上的应用研究，提交《金属纳米修复技术在风电设备齿轮箱及轴承修复磨损的应用研究》报告，为专业技术在公司风机齿轮箱及轴承的推广应用提供决策依据。 （2）解决当前风力发电机组普遍存在的机械磨损造成机械轴封漏油；机械传动部位（齿轮箱、轴承等）内阻逐步加大，最终导致低风速发电量减少；摩擦副表面腐蚀、拉毛；轴承和齿轮箱高温导致机械失效等问题。 （3）解决风力发电机组在运行一段时间后日常维护量增加，且维护成本高昂；低风速条件下发电效率下降等问题。 二、主要创新点 第一，微点蚀保护。为了最大限度减少塔身上部重量，变速箱采用紧凑设计，包括齿轮的表面硬化设计。但经表面硬化处理(如渗碳、氮化、感应和火焰淬火)后的齿轮在复杂的气候条件和运行负荷下极易受到微点蚀的影响。应用纳米抗磨修复技术摩擦副摩擦面间可产生瞬间闪温，促使自修复材料在催化剂、活化剂作用下发生烧结、微冶金过程，形成一层金属陶瓷修复层。 第二、齿轮箱应用纳米抗磨修复技术过滤性能和清洁能力。保持齿轮剂清洁可以大大延长零部件的使用寿命，因此，对主变速箱中的齿轮剂有着严格的清洁度要求。修复技术使细化后的抗磨自修复材料吸附、渗透到摩擦表面，表面凹坑处存留的污染物被磷酸盐玻璃体清除，并由被研磨细化的玻璃体填充。 第三、齿轮箱应用纳米抗磨修复技术抗磨损性能。当齿轮剂的剂膜厚度不足时，齿轮间的金属部件直接接触，磨损将一直持续以致不得不提早更换齿轮。修复技术使风机摩擦因数降低50%，能选择性的补偿磨损表面、使摩擦副的间隙最佳化，补偿的表面层与原始表面形成晶格内结合，没有明显的分界面，不会起层或脱落。摩擦面磨损严重时表面凹凸更明显，运动时较多机会产生更高的闪温，金属抗磨自修复材料发生微烧结、微冶金的机会越来越多；随着磨损部位的修复，其运动时不能提供形成修复层所需的摩擦能，修复层厚度不再增加。 通过在风力发电机组主轴轴承及齿轮箱应用金属纳米抗磨修复技术，可以产生科研成果： （1）齿轮箱油温及轴承温度可降低3℃以上； （2）风机满发功率需要的风速相应降低； （3）提升低风速发电效率； （4）延长润滑油（脂）使用寿命1倍以上； （5）齿轮箱由于磨损造成渗漏油可得到有效控制； （6）摩擦副点蚀、划痕会得到控制和修复； （7）齿轮和轴承寿命可延长一倍以上； （8）风机震动和噪音可得到降低； （9）风机维保费用和相应劳动强度会减少； （10）延长机组正常使用周期。