第十八章机械故障诊断的油样分析技术

《第十八章机械故障诊断的油样分析技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第十八章机械故障诊断的油样分析技术18」油样分析概述18.1.1汕样分析的含义118.1.2汕样分析的信息含量218.2汕样铁谱分析技术618.2.1铁谱分析为铁谱仪61&2.2铁谱分析的一般程序121&2.3铁谱的定性分析1318.2.4铁谱分析的定量指标1918.2.5铁谱分析的特点1918.2.6铁谱技术的应用201&2.7磨粒种类及特征2118.3汕样光谱分析技术21163.1汕样光谱分析的简单原理211&3.2油样光谱分析的特点221&3.3汕样光谱分析的磨损界限2418.4磁塞25164.1磁塞检测的基本原理251&4.2磁塞的构造2618.4

2、.3安装271&4.4磁性磨屑的识別2818.1油样分析概述在机械设备中广泛使用的液压油和润滑油，它们携带有大量的关于机械设备运行状态的信息，特别是润滑油，它所及的各摩擦副的磨损碎屑都将落入其中并随之一起流动。通过对工作油液（脂）的合理采样，并进行必要的分析处理后，就能取得关于该机械设备各摩擦副的磨损状况：包括磨损部位、磨损机理以及磨损程度等方面的信息，从而对设备所处工况作出科学的判断。油样分析技术有如人体健康检査中的血液化验，已成为机械故障诊断的主要技术手段之一。1&1.1油样分析的含义汕样分析技术的内容非常广泛，包括汕品理化性能指标化验、以颗粒计数为代

3、表的汕样污染度评定、以及油样铁谱和光谱分析技术等。理论上讲，这些有关油样的分析测试都可用作机械设备故障诊断的信息来源，生产实践中也确有这方面的应用。但是，在机械故障诊断这个特定的技术领域中，油样分析技术通常是指油样的铁谱分析技术和油样光谱分析技术，有时也包含磁塞技术。它们的共性是都可用作铁磁性物质颗粒(光谱分析不仅限于铁磁性物质)的收集和分析，但各冇不同的尺寸敏感范围，其中，光谱分析检测磨屑的冇效尺寸范围为0.1urn到8-lOum,但对人于2um的微粒，其检测效率就人为降低；磁塞技术能有效地检测出上百微米捷至毫米级的磨屑；铁谱技术能有效地检测从1Pm到上

4、百微米量级的微粒。图5・1三种油样分析技术的颗粒尺寸敏感范围其中，检测效率e可定义为:式中el——传输效率，是指传输到采样点处的擀屑数最与磨损零件所产生的燃屑数量之比；龙一一捕捉效率，是指被收集到的磨屑数量与传输到采样点处的磨屑数量之比；e3——指示效率，是指有指示效力的磨屑数量与被捕捉到的懒屑数量Z比。图51清楚地表明了光谱技术、铁谱技术以及磁塞这三种油样分析技术对铁磁性颗粒的敏感尺寸范围分别为：VlOum、1〜100pm、100〜lOOOum,同时，这三种汕样分析技术所提供的信息也不尽相同，因而各有其应用场合。18.1.2油样分析的信息含量1.信息來源

5、通过油样分析，能取得如下儿方血的信息：(1)磨屑的浓度和颗粒大小反映了机器磨损的严重程度；(2)磨屑的大小和形貌反映了磨屑产生的原因，即像损发生的机理;(3)磨用的成分反映了磨屑产牛:的部位，亦即零件磨损的部位。将以上三方而的信息综合起来，即对对零件摩擦副的工况作出比较合乎实际的判断。2.磨屑形貌的识别人最的理论分析和实验研究表明，不同的蹴损发生机理，所产生的濟屑形貌是不同的,磨屑形貌的识别有助于我们针对不同的磨损机理采取不同的维修或预防措施，以下是儿种常见磨损机理的磨屑形貌：(1)正常滑动磨损的磨屑:对钢而言，通常是厚度小于1um的剪切混合层薄片在剥落后

6、形成的尺寸为0.5〜15um的不规则碎片，其典型形貌如图5-2所示：(a)(b)R35-2正常滑动磨描的典型購屑形貌(2)磨料磨损的磨屑：是一个摩擦表而切入另一摩擦表而形成(二体磨料磨损)，也可能由润滑汕屮的杂质、砂粒及较硬的磨屑切削较软的摩擦表而形成(三体磨料磨损)，磨屑呈带状，通常宽2〜5um,长约25〜100um,其典型形貌如图5-3(a).(b)、(c)所示：S.EM1000X•20s

7、5um的球状,有吋也有厚1〜2uni、大小为20〜50um的片状碎片，其典型形貌如图5-4(a)>(b)、(c)：S£M、tOOOXdm—«SXMIOOOXU—XXmWi—4(a)(b>图5・4滚动疲芳聯损的典熨磨侨形規(1)滚动疲劳加滑动疲劳磨损的磨屑：主要是指齿轮节圆上的材料疲劳剥落形成的不规则磨屑，通常宽厚比为4：1〜10：1；当齿伦载荷过大、速度过高时，齿面上也会出现凹凸不平的麻点和坑，其典型形貌如图5-5(a)、(b)、(c)所示:gM1000X11Ml«OOK(c)图55滚动袋劳tHJf动破劳將祸的典取欄灯彤繼(1)严重滑动磨损的磨屑：是在靡擦

8、面的载荷过人或速度过高的情况下，由于剪切混合层不稳定形成的；懒屑尺