第五章-机械故障诊断油样分析技术(CUMT).ppt

* * 二、磁塞的构造 从外形上看，磁塞有柱形和探针形两种，图5-17 所示是典型磁塞元件的实物照片 。磁塞由一个永久 安装在润滑系统中的主体和一个磁性探头组成。 通常在磁塞检测系统整个回路中，还安装有残渣 敏感器，如图5-18所示， * * 其工作原理如下：润滑油以一定的油压夹带磨损残渣由切向进油口进入敏感器上部的储油器。储油器为倒圆锥形，能使回旋的润滑油与它所夹带的残渣分离。后者在底部沉淀并通过底部的小孔进入敏感器内，附着在磁塞的端面上。当磁塞上附着的残渣达到一定数量时，由于磁通量的改变使控制电路动作，依靠磁塞上的凹轮槽的作用，使磁塞从敏感器旋出并报警。敏感器中封油阀的作用是在磁塞从敏感器中旋出的同时，在弹簧的作用下，将储油器底部的小孔封闭，以免润滑油从储油器中泄漏出来。 * 三、安装 磁塞应该安装在润滑系统中能得到最大捕获磨屑机会的地方，尽可能靠近被监测的磨损零件，中间不应有过滤网、油泵或其他液压件的阻隔。 较合适的安装部位是管子弯曲部位的外侧，这样磨屑会因离心力而被带到磁铁处。 在直管中安装时，应在安装处准备一个扩大部。 * 四、磁性磨屑的识别 磁性磨屑的识别是磁塞检测成败的关键步骤，也是一项复杂而艰难的工作，没有一成不变的经验。 * * * * * 式中：D代表铁谱光密度值；I0为清洁的玻璃基片的光亮度；Ip为沉积有磨粒的铁谱片的光亮度。 * 由于光亮度与透光面积成正比，因此可以 根据仪器上的光密度计读出光密度值D，从 而得到此时谱片被观测处的磨屑覆盖面积。 * 对于两点式监测铁谱仪，由于AL反映了大颗 粒的数量，而AS则反映了小颗粒的数量，故有 人直接用AL和AS，作为铁谱定量指标。还有人 用AL(AL-AS)、(AL-AS)/AS作为定量指标。 较为常用的定量指标是IS＝(AL+AS)(AL-AS)， 称为磨损烈度，因为IS既反映了总的磨损浓度 (AL+AS)，又表征了大颗粒与小颗粒的浓度差 (AL-AS)。 * KTP型旋转式铁谱仪的磨损烈度为。 式中 IS——磨损烈度； AL ——内圈磨屑覆盖面积； AM——中圈磨屑覆盖面积； AS ——外圈磨屑覆盖面积。 * 五、铁谱分析的特点 1．铁谱技术的主要优点 ①具有较高的检测效率和较宽的磨屑尺寸检测范围，可同时给出磨损机理、磨损部位以及磨损程度等方面的信息； ②定性分析与定量分析相结合，提高了诊断结论的可靠性； ③可对磨损故障作出早期诊断，能准确地检测出系统中一些不正常磨损的轻微征兆，如早期的疲劳磨损、粘着、擦伤和腐蚀磨损等。 * 2．铁谱技术的局限性 (1)非实时监测 (2)过分依赖人的经验 (3)对采样要求较苛刻 (4)对非铁磁性磨损颗粒的检测效果欠佳 * 对于非铁磁性的有色金属合金磨损颗粒，应用铁谱分析方法存在两个困难： 首先是因为有色合金颗粒一般硬度较低，在很多异常磨损情况下，所生成的颗粒尺寸往往达到毫米级，这些颗粒极易沉积，采样时就难以取到； 其次是，铁谱方法对油样中非铁磁性颗粒的沉积效率也较低，且难以准确定量。在复杂的摩擦系统中，诸如铜、铝和巴氏合金等材质摩擦副大量存在，对其监测同样十分重要。 * 六、铁谱技术的应用 1．齿轮磨损的监测诊断 铁谱技术是监测诊断齿轮磨损的有效工具。 某化学公司在处理齿轮箱的油样时，在双色照明观察谱片的入口处，发现有大量的反射红色的微粒。多数微粒的大小为8～30μm，呈薄片状，表面没有氧化或擦伤。扫描电镜观察，磨屑表面十分光滑，经测试，其表面积与厚度之比约为10:1，这与齿面疲劳磨损的微粒特征相符，说明该齿轮已发生了不正常磨损。开箱检查，证实齿面已严重磨损，说明了铁谱监测的有效性。 * 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；当齿轮载荷过 大、速度过高时，齿面上也会出现凹凸不平的麻点 和坑。 * 2．液压系统的监测诊断 图5-15所示是一台W613型铲车液压系统从正常磨损至失效的光密度读数变化曲线。 * 第三节 油样光谱分析技术 油样光谱分析的简单原理： 原子受到外来能量的作用时，其核外电子就会吸收一定的能量从低能级跃迁到高能级的轨道上去，这时的原子称为激发态。激发态的原子是一种不稳定状态，其存在的时间很短，约为10－8s。原子由激发态返回基态的同时，将所吸收的能量以一定频率的电磁波形式辐射出去。 * 每种原子吸收或释放的能量ΔE与激发的光辐射或发射的电磁波辐射的波长λ之间有固定关系。这里λ又称为待征波长。 * 若能用仪器检测出用特征