物理铁谱分析技术在轴承检测中的应用课件

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1、铁谱分析技术在轴承检测中的应用铁谱分析技术在轴承检测中的应用铁谱分析技术的理论依据铁谱分析设备的类型及应用磨粒种类、尺寸形貌特征和故障类型的关系不同磨损形式磨粒形貌特征不同磨粒特征与事故类型的对应关系影响铁谱分析准确性的因素及对策结论参考文献1.铁谱分析技术的理论依据铁谱分析技术是一种从润滑油样中分离并检测磨损颗粒的技术，它借助磁场的作用将润滑油中的磨损颗粒分离出来，并在高梯度磁力、液体黏性阻力和重力的联合作用下，磨粒按尺寸大小有序地沉积在显微镜基片上，制成谱片，再通过光学方法进行定量检测。铁谱技术通过对磨损颗粒尺寸、形貌特征及成份的分析，获得有关轴承磨损状况和磨损机理的

2、信息，从而对关键零件的磨损状态进行分析判断。2.铁谱分析设备的类型及应用铁谱仪根据磁铁的磁性、离线和在线、不同的发展时期，有不同的铁谱设备产生。2.1分析式铁谱仪经稀释处理的油样，经微量泵输送到安放在磁场装置上方的玻璃基片的上端，基片的安装与水平面成一定倾斜角，便于沿油流方向形成逐步增强的磁场，同时又便于油液的流动2.1分析式铁谱仪可磁化金属磨粒在高梯度磁力、液体黏性阻力和重力联合作用下，按磨粒尺寸大小有序地沉积在玻璃基片上，并沿垂直于油样流动方向形成链状排列。2.2旋转式铁谱仪首先把油样输送到置于磁铁上方的玻璃基片的中心，基片和磁场装置一起回转，使滴在基片中心的油液迅速向

3、四周流散，磨粒在磁铁磁场力和离心力的作用下，按尺寸大小沉积排列在基片上，形成内、中、外三个同心沉积圆环。2.2旋转式铁谱仪内环磨粒尺寸大多数在1～50μm，中环沉积的磨粒尺寸通常在1～20μm，一般是＜10μm的小磨粒铁谱片除了可在光学显微镜、扫描电镜上进行磨粒形貌观察外，还可在图像分析仪上进行磨粒尺寸分布分析和磨粒成分分析，以及在粒子计数器上进行磨粒的铁谱定量分析。2.3直读式铁谱仪在直读式铁谱仪中，磨粒的沉积原理与分析式铁谱仪相似，只是用一根玻璃沉淀管来代替玻璃基片。制备在试管中的分析油样在重力和虹吸作用下，经过毛细管而进人沉淀管。2.3直读式铁谱仪磨粒在强磁场作用下，

4、有序地沉积在玻璃管底部。大于5μm的大磨粒首先沉积，一般沉积在沉积管的入口区；1～2μm的小磨粒沉积在较远处。沉积位置设有光束发射装置，光束穿过沉积管，被设置在沉积管另一侧的光电传感器所接收，可以直接测定磨粒浓度的读数。2.4在线铁谱仪在线铁谱仪主要由探测器和分析器两部分组成。探测器安装油路上，分析器则安装在控制室内。探测器由高梯度的磁场装置和沉淀管、流量控制器及传感器等构成。探测器接通油路后，润滑油流经沉淀管时，磨粒在磁场的作用下沉积到沉淀管的内表面，传感器连续测出数值，分析器绘出相应大、小磨粒浓度及磨粒尺寸分布状况。由于润滑油是连续流过，所以磨粒的沉积量与润滑油流过的总

5、量有关。当达到设定的磨粒浓度值时，流量自动切断，一次测量便告结束。磨粒浓度根据沉积量与润滑油流过沉淀管的油量之比来确定。3．磨粒种类、尺寸、形貌特征和故障类型的关系不同的磨损形式会产生不同种类的磨粒，而不同种类的磨粒具有相对固定的特征。以下是对各类磨粒的分类：3.1不同磨损形式磨粒形貌特征3.1.1正常滑动磨粒正常滑动磨损磨粒主要来源于：机器的正常磨损期和磨合期。正常磨损期产生的磨粒是由于运动零部件表面的切混层发生局部剥落而形成的。通常这种磨粒呈薄片状，表面光滑，尺寸较小，棱角较少，其长轴尺寸从0.5～15μm，厚度在0.15～1μm之间。磨粒形状因子，较大的磨粒约10:

6、1，而磨合期产生的磨粒，一般尺寸较大，形状不规则，是由零部件加工表面残留的磨削波纹和突起在磨损过程中被破碎而形成的。3.1.2严重滑动磨粒严重滑动磨损颗粒产生的原因同样有两种：擦伤和粘着磨损。擦伤磨粒是在高负荷和速度的情况下，磨损表面应力过高而产生的。其长轴尺寸在15μm以上，形状因子约为10:1，磨粒表面有划痕，且有直棱边；粘着磨损产生的磨粒是由于过高的载荷或速度产生过热而击穿油膜，使零部件表面发生粘着而产生的，大多具有表面局部氧化迹象，通常还伴有大量的氧化物存在。3.1.3切削状磨粒第一种切削状磨粒，是由于较硬的零部件可能安装不良或出现裂纹，造成硬的锐边嵌入较软的表面而

7、形成的，其平均宽度为2～5μm，长度约为25～100μm；另一种切削状磨粒是润滑系统中的坚硬磨粒嵌入软表面后伸出，再切削与之相对的零部件表面而形成的，这类磨粒尺寸较小，厚度小到0.35μm。切削状磨粒多呈螺旋形，圆圈形，曲线形。3.1.4疲劳剥落磨粒疲劳剥落磨粒是高接触压力和循环应力作用下，表面产生点蚀或麻点而形成的，由剥落的实际材料构成。这类磨粒的尺寸超过10μm，形状因子约为10:1，平片状，具有光滑的表面和随机曲折的轮廓。受应力不大的摩擦副容易产生片状疲劳磨损磨粒，受拉伸力较大的摩擦副表面容易产生块状疲劳磨损