第4章_润滑油分析..doc

第4章 油液分析 4.1 概 述 4.1.1 油液分析的意义 油液分析是指对运行中机械设备的润滑油进行检测、分析获取有用信息，并作出诊断结论的技术过程。油液分析主要包含二方面内容。 （1）油液理化性能参数分析 分析油液的粘度、闪点、水分、酸度和机械杂质等参数的变化是识别机械设备润滑状态的重要手段。目的是防止机械零件因润滑不良而发生损伤，影响机械设备的使用寿命；同时也为添加或更换润滑油提供科学依据，为企业节省费用，为社会节约资源。 （2）油液中磨损微粒分析 机械在运行过程中，它的磨损产物（磨损微粒）都要进入润滑油中。研究表明磨损微粒带有许多有关零件磨损状况的信息。不同磨损时期（磨合磨损期、正常磨损期、剧烈磨损期）的磨损微粒在尺寸、数量、分布等方面存在较明显的区别；不同磨损机理（磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损等）作用下产生的磨损微粒，在形貌、大小等方面存在较显著的差别；不同材料制成的磨损零件，磨损微粒的化学成分也不相同。因此，对磨损微粒只要进行尺寸、浓度、形貌、分布和成分等参数的定性与定量分析，便可在不停机、不拆卸条件下诊断出机械设备的磨损状况（磨损部位、磨损机理、磨损程度等）；预测出磨损的发展趋势，在故障诊断领域它是检测机械磨损状况的一种十分直观的重要手段。 理论上讲，这两方面的检测分析都为机械设备的故障诊断与预测带来许多有用的信息。但在机械设备故障诊断领域，油液分析通常是专指磨损产物的检测分析技术。 磨损是使零件丧失规定功能，导致设备故障的主要原因，据统计报废的机械零件中约有80％是由磨损造成的。所以根据润滑油中磨损产物的状况判断设备的运行状态具有十分重要的意义。因此，近年来国内外都十分重视开展油液分析的研究工作，开发了一些新的仪器和新的分析技术。 4.1.2 油液分析的步骤 油液分析工作主要分为采样、油样处理、检测、诊断、预测和处理几个步骤。 （1）采样 采样是指从润滑油中取出检测分析的样品，这是油液分析的重要环节，关系到分析结论的正确性。对采样工作的要求是保证油样具有代表性，能反映当前设备的运行状态。因此，对采样的时间、周期、位置都应认真考虑。 ①采样时间 采样时间应在机械设备运行稳定和磨损产物混合均匀以后。若在停机后在油箱进行采样，则应尽早进行，以免大磨损微粒沉降下去影响油样的质量。 ②采样周期 采样周期取决于机械设备的重要性和安全性以及磨损情况。重要的、安全性要求高的采样周期应短；在磨合磨损阶段的设备采样周期也应短；在正常磨损阶段的设备采样周期可长；设备进入剧烈磨损阶段采样周期又应缩短。 ③采样位置 采样位置应在回油管靠近被监测的零件，若在油箱中采样，采样点应在油面高度一半以下的地方。考虑到大磨损微粒首先下沉，必要时可在油箱底部采样，但要保持与箱底沉积物之间有一定距离。 （2）油样处理 油样处理包括加热和稀释两个环节。加热的目的是使油样在储样瓶中形成对流，加上摇动使磨损微粒分布均匀；稀释的目的是降低油样的浓度和粘度使之适合检测分析的需要。降低浓度需要在油样中加入同牌号的纯净油；降低粘度需要在油样中加入粘度小的纯净油。 （3）检测与诊断 检测与诊断是指测定油样中磨损产物的含量和粒度分布，初步判断机械设备的磨损状态是否正常。当它属于异常磨损时，还需要进一步进行检测分析，确定磨损的详细情况。 （4）预测与处理 预测与处理是指预测异常磨损状态下零件的剩余寿命和今后的磨损类型，根据预测情况确定维修方式、维修时间，以及需要更换的零件。 4.1.3 油样分析的内容 一、成分分析 油样中出现的化学元素,来源于含有这些元素的材料制成的零件。所以根据油中所含微粒化学成分浓度的测定，能判断出对应零件的磨损程度。但是应注意，若密封不良润滑油中混入了粉尘时，由于粉尘的主要成分是二氧化硅，要影响硅的分析。 二、磨损产物的含量及其增长速度分析 在无烧损、无漏损的条件下，油样中磨损产物的浓度与零件的磨损程度存在线性关系。因此，测定磨损产物的浓度就可判断零件磨损量的大小。若磨损产物浓度有人为的变动时，用绝对浓度判断零件磨损量就有困难，可以改用浓度的变化量（磨损产物的增长速度）由于磨损物浓度的增长速度与零件的磨损速度存在线性关系，因此测定磨损产物的浓度变化可以判断零件磨损所在的磨损阶段。一般说在磨合磨损阶段由于相互运动的表面粗糙不平，接触应力大、磨损速度很高，磨损产物的浓度变化很大；在正常磨损阶段，接触应力减小，磨损也小，磨损产物的浓度变化慢；在剧烈磨损阶段，表面已损伤严重，磨损速度急剧增加，磨损产物的浓度也急剧增大，其值是正常量的几倍或几十倍。 三、磨损产物的粒度和形貌分析 磨损产物的粒度与零件的磨损过程关系很大。在磨合磨损阶段，磨损微粒较大一般在10～20?m左右；在正常磨损阶段，磨损微粒细小、均匀，