油液监测与故障诊断幻灯片.ppt

油液监测与故障诊断 教师：李建兰 一、基本概念 油液监测技术 ——通过分析被监测设备在用润滑剂(或工作介质)的性能变化和携带的磨损微粒情况，获得机器的润滑和磨损状态信息，评价机器的工况和预测故障，并确定故障原因、类型和零件的技术 二、油液监测技术原理 油液变质和油品质量劣化原因： 1）高温、高剪切、氧化、硝化、硫化等作用和反应 ——测量粘度变化、含水量、酸值、闪点变化等； ——油品劣化程度超过一定限度，及时换油。 2）油液中添加剂的消耗和变质 ——测定添加剂含量； ——添加剂含量减少，及时补充 。 润滑系统中的颗粒来源： 机械设备中摩擦副做相对运动产生磨损微粒 机械负荷、压力与温度的作用而生成微粒 空气和其他污染中夹带的污染物微粒 不同的磨损过程（跑合期、正常磨损期、严重磨损期）产生的磨粒有不同的特征（形状、尺寸、表面形貌、数量和粒子的分布），反映不同的磨损失效类型（粘着磨损、磨料磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损等），根据颗粒的材料和形态不同就可以诊断出磨损部位和原因。 三、油液监测技术的内容 油液监测的内容： 油品分析： 评价油液的化学、物理性质和添加剂 性质； 磨损颗粒分析：分析机器零件磨损产生的磨屑颗粒 测试手段包括： 油样理化性能分析 污染度分析 铁谱分析技术 光谱分析技术 颗粒技术 磁塞及探测技术 气相色谱分析技术等 1.油品分析 （1） 油品理化性能指标监测 ——从油液本身的品质的角度出发，分析各项物理和化学指标是否符合标准，油品是否裂化变质，从而推测出部分设备状态信息。 主要目的：监控油品质量，确定换油周期，保 证正常润滑。 典型的油液状态指标： 粘度 水分含量 TAN（总酸度） 固体颗粒总含量 TBN（总碱度） 闪点 机械杂质 铜腐蚀 抗泡沫性 抗乳化性。 理化性能监控润滑油过程： 1、定期抽取油样； 2、选定测试参数，以时间为横坐标，以测试值为纵坐标，得到一条曲线； 3、通过曲线的突变点可以判断是否需要更换润滑油或进行设备检修。 理化性能特征分析 颜 色： 反映其精制程度和稳定性，可以大致 估量其氧化、变质和受污染情况 闪 点 ：反映油品蒸发性，着火危险性的指标 总酸值： 新油表示精制深度，或添加剂加入量； 旧油表示氧化变质的程度 水 分： 反映油膜形成、有机酸形成、添加剂的 分解 理化性能特征分析 氧化度： 反映油品氧化特性 抗腐蚀性：温度过高导致酸性物和氧化产物过多； 抗氧化性添加剂分解或流失 抗泡性 ： 水分过多 抗乳化性：水过多； 杂质混入； 亲水基和亲油基的添加剂过多 （2） 污染度监测分析 污染：润滑油中不溶于汽油、己醇和苯等溶剂的沉淀物 或胶状悬浮物 污染主要来源： 1）在摩擦热的作用下油品本身氧化产生树脂类不溶物、胶质、高聚物、积炭等污染杂质； 2）运动摩擦副产生的固体金属颗粒或由于设备泄漏带入空气中混杂的粉尘、砂石、金属碎屑等 危害：加速设备磨损 污染度的测量：颗粒计数法、红外光谱技术、铁谱技术 2.磨损颗粒的监测 常用的磨损颗粒分析技术： 1）光谱分析法： 8μm磨粒分析，定量分析，但不能获得磨粒形态的信息 2）铁谱分析法：100μm磨粒分析，可获得颗粒形态及成分等方面的信息 3）磁塞检测法：100μm磨粒分析，直接对磨粒的大小、数量和形态的观测 油样分析技术 光谱分析法 铁谱分析法 磁塞检测法 色谱分析法 （1） 油样光谱分析技术 ——根据润滑油中各种元素吸收或发射光谱的不同，来判断油中磨粒的成分和含量，并判断相应零件的磨损状态 发射光谱仪原理： ——不同元素原子核外电子轨道所具有的能级不同，受激发后放出的光辐射都具有与该元素相对应的特征波长。根据不同波长上的谱线就能知道是什么元素，根据谱线的强弱判断出元素的含量 （2） 油品铁谱分析 ——在高梯度强磁场的作用下，将机器磨擦副产生的磨粒从油样中分离出来，按其粒度大小依次排列沉淀到一块透明玻璃基片上或玻璃管中，然后用各种手段观察或测量，以获得磨损过程的各种信息 铁谱仪类型： 分析式：油样中的磨粒在重力、浮力、油的粘滞力和磁场力的作用下，按尺寸大小沉积在玻璃基片上，并沿磁力线方向排列成键状，经过除油和固定处理，制成铁谱图片 直接式： 在线式 旋转式 （3）磁塞与探测技术 ——利用设置在油路系统中的磁性元件（磁塞）拦截和吸附油液中的铁磁性磨粒。 磁塞技术分类： 1）定期将磁塞从油路中取出，测量所捕获磨粒的量，用显微镜检查磨粒的粒度和形状； 2）在磁塞中装传感器将捕获的磨粒量转换成电信号，此电信号与捕获的铁磁性磨粒总量成正比， （4）色谱分