铁谱分析技术在轴承检测中的应用123.ppt

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 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 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 2.2 旋转式铁谱仪 ?2.3 直读式铁谱仪 2.3 直读式铁谱仪 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10:1， 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 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 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磨粒。 3.2 不同磨粒特征与事故类型的对应关系3.2.1 片状磨粒 3.2.2 球状磨粒 3.2.3 黑色氧化物颗粒 3.2.4 红色氧化物颗粒 4. 影响铁谱分析准确性的因素及对策 铁谱分析的准确性主要受以下因素的影响： 取样的代表性、制谱质量、磨粒识别系统。 4.1 影响取样代表性的原因及对策 正确的油样分析来自于有效的油样采集。所取油样的代表性直接影响铁谱分析能否准确诊断机器的故障 ①现场设备的取样；②制谱前从样品中的取样。 4.1.1 现场从设备中的取样 现场取样应该从取样时间、部位、频率考虑着手，制定相关细则。 (1)取样部位的合理性。在润滑油循环系统取样时，应在润滑油流经摩擦付之后，过滤之前取样；在油箱中取样时．应考虑磨损金属的沉积效应。避免在底部、死角处取样，一般在离箱底部lOcm处取样。始终固定在同一位置取样。 4.1.1 现场从设备中的取样 (2)取样时间的合理性。所取油样应充分携带润滑系统中各种磨损金属颗粒和污染杂质．循环系统应在开机过程中取样；在油箱取样时。也应尽可能在开机状态下取样，否则应在停机后立即取样。