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滑油系统油液监控技术
第4章滑油系统油液监控技术
4.1概述
航空发动机上广泛地使用轴承和齿轮等来支撑转动转子和传递功率。
在这些部件工作过程中,由于相互运动而产生摩擦,而摩擦将进一步导致磨损和产生大量的热量。
滑油系统的作用就是形成滑油油膜并带走磨损产物和热量,以维持轴承、齿轮的正常温度状态,并在轴承的滚道与滚子之间、相啮合的齿面间形成连续的油膜起到润滑的作用。
另外,还可利用滑油系统具有一定压力的滑油,作为某些液压装置(如挤压油膜轴承等)和操纵机构(如作动筒)的工质。
滑油系统对发动机的可靠性关系重大,一方面,滑油系统本身出现故障的机率比较大;另一方面,滑油系统的故障会引起大的事故。
如RB211发动机1981年连续发生3起风扇部件甩出的严重事故,其原因是由于风扇前轴承滑油供油不足所致;JT8D发动机4、5号轴承腔的通气管路曾发生过堵塞故障,结果引起油腔压力过高,造成滑油因温度过高而燃烧,最终导致发动机失火。
据统计,JT9D发动机在20世纪70年代提前换发的原因中,有16%属滑油系统和轴承故障。
采取专门的手段并与气路分析技术、振动监控技术相配合,对滑油系统进行状态监控和故障诊断,对于保证发动机安全可靠的工作是至关重要和必不可少的。
对滑油系统进行状态监控和故障诊断的重要性还在于它不仅能监控滑油系统本身,保证其丁作正常、可靠,还能够完成对发动机及其它子系统的状态监控和故障诊断。
4.1.1滑油油样分析的目的和意义
滑油油样分析技术叉称为设备磨损工况监测技术。
它是利用人工、仪器等手段判别滑油油样的成分构成、油品品质等油液信息,进而对设备的当前工作状况以及未来工作状况做出判断,为设备的正确维护提供有效的依据,从而对设备进行预防性维修的一
门工程技术。
通常意义上的油液信息主要包括三个方面:
(1)油液本身的物理和化学性质的变化情况。
(2)油液中设备磨损物质的分布情况。
(3)油液中外侵物质的构成以及分布情况。
因此,滑油油样分析的目的有四个方面:
(l)测定油品的品质,从而决定油液是否继续使用。
(2)鉴定及判别不同种类油品的品质,判断油液的优劣。
(3)通过油液中磨损产物的种类、分布、尺寸大小、形状等信息判断设备的运行状况,发现可能存在的问题。
(4)通过油液分析数据的处理,预测滑油系统潜在的故障。
利用滑油油样分析来判别滑油系统乃至整个发动机的工作情况具有显著的效益。
首先,不需要专门停机对发动机进行检查,因此可大大提高发动机的保障效率,避免不必要的检查;其次,通过滑油的工作参数或油液的油样进行检查,不需要专门进行参数的测试,工作效率高;再次,有利于对不同类型的发动机对比检查。
如我国从1993年起从国外先后引进的MOA油液光谱分析仪、DCA油液污染度测试仪等仪器,建立了油液监测实验室和相应的技术规范,通过油液分析发现了一些危险性故障,对保证飞行安全起到了很好的作用。
4.1.2受润滑零件的磨损规律
1.航空发动机受润滑的摩擦零件典型磨损过程
摩擦是两个相互接触的零部件在外力作用下发生相对运动时接触表面产生阻止的相互作用现象。
摩擦的结果使其接触面表面分子逐渐脱落,使原有的尺寸、几何形状和表面质量发生变化,这种现象称为磨损。
在两接触表面之间使用油、脂或其它流体来分
隔接触表面以达到降低能量消耗的方法称为润滑。
可见摩擦是磨损的原因,磨损是摩擦的必然结果,润滑是降低摩擦、减少磨损的措施,三者有密切的联系。
机械正常运转时的磨损过程一般分为三个阶段,即磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段,如图4-1所示。
图4-1机械磨损过程
磨合阶段又称跑台阶段。
新的摩擦副表面粗糙度比较大,真实接触面积较小,局部应力较大,所以开始使用阶段表面逐渐磨平,磨损速度较大。
随着磨合的进行,真实接触面积逐渐增大,磨损速度开始减缓,如图4-1中的O~A线段。
人们利用磨合阶段轻微的磨损为正常运行时的稳定磨损创造条件。
选择合理的跑合规程、采用适当的摩擦副材料及加工工艺、使用含活性添加剂的滑油等方法都能缩短跑台期,即在短时间内以最低的磨损速度达到良好的跑合要求。
稳定磨损阶段磨损缓慢而稳定,如图4-1中的AB线段。
经过磨合,摩擦表面发生加工硬化,微观几何形状发生改变,建立了弹性接触的条件,这时磨损稳定下来,磨损量与时间成正比例增长。
在此阶段,磨损率基本不变。
剧烈磨损阶段是在经过较长时间的稳定磨损后,摩擦条件发生较大变化,如摩擦表面间的间隙增大,表面温度过高,以及金属组织的变化等致使磨损急剧增加。
这时,机械效率下降,精度丧失,产生异常噪声及振动,摩擦副温度迅速上升,最终导致零件失效,如图4-1中B点以后的线段。
这三个阶段的长短与机械的设计和使用均有密切的关系。
与一般机械的磨损过程相类似,航空发动机受润滑的零件摩擦表面的磨损程度,也因其工作时间的长短而有所不同。
图4-2给出了相配合的两个零件在充分润滑条件下因摩擦而造成的典型磨损关系示意图。
图4-2相配合的零件在摩擦作用下磨损增大示意图
在发动机工作初期,相配合的零件处于磨合阶段,磨损速度较大,摩擦表面严重磨损,其配合间隙由S1大到S2,零件磨合结束后,进入稳定磨损阶段,磨损过程趋于稳定状态,间隙增大不明显。
通常,这一间隙决定了零件的正常使用磨损。
当发动机工作时间为t3时,磨损量达到极限容许值因为间隙增大超过S3,时,会引起负载急剧破坏性增大,并且造成相配合零件的损坏。
工作时间t3对应着相配合零件的最大维修间隔。
在发动机使用过程中,润滑零件的损坏原因,通常是润滑不良、温度过高、滑油因含杂质使其润滑性能劣化。
发动机润滑用的矿物油或合成油,当含水或含燃油过量时,也会使其抗磨损性能急剧劣化。
当滑油内的杂质含量超过规定限度时,不仅会使摩擦零件磨损速度增大造成破坏,而且会造成系统机件的磨损、振动、发热、卡死、堵塞或由此而引起系统性能下降、寿命缩短、机件损伤、动作失灵和油液变质等故障。
2.滑油中磨粒的浓度
利用滑油中金属屑含量信息监控发动机零部件的磨损状况的原因:
正常磨损的发动机其油液中磨粒浓度能够达到动态平衡,而异常磨损能引起磨粒浓度及粒度分布会超出预先制定的标准。
利用物质平衡原理可以建立磨粒浓度动态平衡的微分方程,即
(4-1)
式中:
为特定尺寸粒度i的磨粒浓度(mg/L);
为特定尺寸粒度i的磨损率(mg/h);
为排除率常数(L/h);
V为油的体积(L);
T为时间(h)。
对于一个循环系统来说,假设油液体积V为常数;绝大部分磨粒的排除是由于油滤所致,因而排除率常数
,其中
为油滤滤出效率,
为流量(L/h)。
由图4-1可知,在正常工作的情况下,磨损率
是一个常数。
若设初始浓度为零,并从初始时间开始将式(4-1)积分,其结果为
(4-2)
式(4-2)表明,磨粒浓度正比于磨损率,反比于排除率常数,而且以指数形式达到平衡浓度;还表明,达到动平衡的时间主要与油滤的滤除效率有关,而与磨损率无关。
4.1.3滑油系统监控技术的现状
国外对机械设备运行状态的监控、诊断研究工作起步较早,并且最先也是从飞机、舰艇和特种机械的发动机开始的,后来在美国发展为NOAP(NavyOilAnalysisPtogramm),即海军油液分析计划。
经过长期使用,美军方认为油液分析在防止事故方面具有重要的作用,对其它军种也有很强的参考价值,1976年1月,在美国国防部的领导下成立了三军联合油液分析机构。
目前,美军在全球已设立了300多个油液分析实验室。
2001年11月,北约颁布了油液分析光谱计划(SOAP),开始在所属空军实施航空油液分析。
在油液分析故障诊断系统方面,GASTOPS公司开发了状态监控与解释系统(ConditionMonitoringandInterpretationSyatem,CMIS)和可预测的维修程序(PredictiveMaintenanceProgramm,PMP)也获得了成功。
CMIS系统可综合处理光谱、铁谱、理化分析和碎屑检测等分析结果,适用面广;PMP正在美军中使用,具有与光谱仪联机、标定燃烧曲线、数据分析和计算、绘制趋势图等功能,并可自动输出故障征兆和建议措施。
我国的滑油油液分析工作起步较晚,从20世纪80年代才开始,当时主要针对飞机发动机以及液压系统进行油液监测。
虽然我国起步较晚,但发展很快,如清华大学、西安交通大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学等单位对光谱分析的理论和实际应用进行了研究。
目前,研究热点在于油液分析数据分析模型和预测模型的建立、磨损颗粒的计算机识别及专家系统的开发。
4.2滑油油样监控方法
油样分析的基本原理:
设备运行过程中,两个相互接触并相对运动的金属表面必然发生摩擦,摩擦产生的金属碎片和微粒会从金属表面上脱落而进入滑油中,并随滑油的流动而被带走。
这样,通过对油中磨损微粒的分析,就可判断设备的磨损部位、磨损程度和磨损状态。
油样分析通常从油样成分分析、磨粒浓度分析和磨粒形态分析三个方面进行。
滑油中出现的不同化学元素,来源于含有相应元素材料制成的零件,通过对滑油中所含化学元素的分析,就可以确定设备的磨损部位。
一般来说,油液中的磨粒浓度与零件的磨损量存在线性关系,因而通过测量磨粒浓度,就可判断零件的磨损程度。
磨粒的大小与磨损速度有关,当零件处于磨合阶段时,磨粒相对较大;正常磨损阶段,磨损颗粒细小而均匀,一般小于3um;而在达到磨损容许极限值时,可能出现粗大颗粒。
磨损磨粒呈不规则截面的粒状;粘着磨损会出现条状磨粒,磨粒表面无光泽;齿轮和轴承的疲劳剥落,其碎屑呈片状,一面光滑而明亮,另一面呈布纹状的粗糙组织。
腐蚀磨损由于介质的性质、介质作用在摩擦面上的状态、摩擦材料的性能及腐蚀磨损出现状态的不同,磨损特征各不相同。
4.2.1滑油的理化监控法
滑油理化监控的目的是检验油品的品质以及界定油品的使用恶化极限(定期换油为定质换油),从而确定油品的品质或者决定能否继续使用。
在理化分析时,一般进行油液的黏度、水分、酸值、水溶性酸或碱、机械杂质、热氧化安定性、封闭热安定性、沉积性能、起泡性能、承载性能、磨损性能、抽液剩余寿命评定技术等。
1.油性
滑油的油性(或称极压性)表示滑油油膜对摩擦表面的吸附性能。
滑油的油性取决于滑油的化学组成。
显然,在相同条件下油性好的滑油,其润滑效果较好。
2.闪点
闪点是表示滑油蒸发性的指标,指当油加热使其蒸汽与周围空气形成混合物时,与火焰接触发生闪火时的最低温度,单位为aC。
油品的馏分越轻、蒸发性越大,闪点就越低;反之,闪点则越高。
所以,闪点又是滑油着火危险性的指标和决定滑油工作温度的指标,通常滑油的闪点应比实际工作温度高20℃~30℃。
闪点的测试分为开口闪点与闭口闪点,蒸发性较大的轻质油一般用闭口法测定闪点,而重质油品可用开口法测定闪点。
3.凝点
滑油的凝点是滑油低温流动性的重要指标。
当温度降低,油品的黏度变大,油品成为一种无定形的玻璃状物质,从而油品失去了流动性,这时的温度称为滑油的凝点。
通常使用中,滑油的凝点要比实际最低工作温度低5℃一10℃。
4.酸值
滑油的酸值是指中和lg滑油中的酸所消耗的氢氧化钾(KOH)质量,单位是mg/g。
滑油经长期使用或储存后,滑油与空气中的氧发生化学反应,会生成一定的“有机酸”,随着使用时间的延长,其酸值不断变大,引起滑油变质,从而导致机械设备的腐
蚀。
所以酸值是用来鉴别油品是否变质的方法之一。
在目前使用中的许多滑油中加入了各种类型的添加剂,而有些添加剂本身就是一种酸值较高的有机化合物。
因此,在选用新品种滑油时,酸值指标不一定越低越好,而是只要达到所规定的范围即可。
5.水分
滑油的水分是指滑油中含水的质量分数。
滑油中的水一般呈三种状态存在:
游离水、乳化水、溶解水。
水分的存在影响滑油形成连续油膜,使润滑效果变差,不但会加速有机酸对金属的腐蚀作用,而且对含添加剂的油品危害性更大。
因为大部分金属盐类添加剂,遇水后会引起水解反应,使添加剂失效并沉淀,甚至导致油路堵塞。
总之,滑油中的水分越少越好。
6.机械杂质
滑油中的杂质是指存在于润油中的各种沉淀物、胶状悬浮物,沙土、金属粒等。
油品中任何机械杂质的存在都将加速机械设备的磨损,严重时还会堵塞油路及油滤。
所以,常规检验中,测定机械杂质是很必要的,它是反映油品纯洁度的指标。
检测机械设备滑油系统中的油样所含金属磨粒的数量、尺寸、形貌是研究设备磨损零件磨损过程,监测设备运转状态的有效方法之一。
7.残炭
滑油中的胶质、沥青质以及多环基烃、强热分解缩合而形成残炭。
一般认为,基础油中的残炭值越少越好,但对于有添加剂的油品,其残炭值是没有多大意义的。
&灰分
滑油的灰分是指在规定条件下,灼烧定量的油样所剩余的不能燃烧的物质,属氧化物。
通常认为基础油的灰分应当是很少的,但对于含有添加剂的油品来说,灰分一定要保持在一定范围才行。
9.腐蚀试验
滑油的腐蚀试验是指在lOO℃+2℃的温度下,将铜片或钢片置于滑油中一定的时间(约3h),然后取出观其颜色,判断滑油对金属的腐蚀性。
近年来,随着油品种类的发展,油品中加入各种添腐蚀试验失去了它的原来意义,在分析过程中应该全面考虑,不能简单地仅由腐蚀试验一项就给油品下结论。
10.抗氧化安定性
滑油的抗氧化安定性是指滑油的抗氧化能力。
测定的方法是将30g油样放在规定的氧化管中,在125℃且有金属催化的情况下,使油品氧化。
本方法有两种形式来表示,一是在缓和的氧化条件下,用油品氧化所形成的水溶性酸的含量来表示;二是油品在深度氧化条件下,所形成的沉淀物质量分数和酸值来表示。
缓和的氧化测定条件是在氧化管中放人油样时,同时也放人铜球和钢球各一个,然后放人125℃±0.5℃的油浴中,用橡皮管将氧化管的支管与装有20mL蒸馏水的吸收瓶连接起来,然后引入洁净的空气(50mL/min),经过4h氧化后,测定油样中水溶性酸值的多少。
水溶性酸值越大,说明该油品的抗氧化能力越差。
深度氧化测定法是将30g油样放人规定的氧化管中,并在油中放人T形铜片和低碳钢钢垒,然后同样在125℃±0.5℃油浴中通人洁净的氧气(200mL/min),经过8h氧化后,测出油样中的沉淀物和酸值。
氧化后沉淀物越少,酸值越低,说明该油样的抗氧化安定性越好。
滑油的抗氧化安定性在油品变质失效后都会有所变化,对油品抗氧化安定性的测定,也可以作为机械设备滑油系统状态监测的方法之一。
4.2.2滑油铁谱分析法
铁谱分析技术是20世纪70年代开始发展起来的监测分析技术。
1970年,英国V.C.West-cott和美国w.W.Seifert首先提出了铁谱分析技术的原理,并于1971年V.C.Westcott研制成功了世界上第一台铁谱仪和铁谱显微镜,并取得了专利权,后来又陆续出现了直读式铁谱仪、在线式铁谱仪和旋转式铁谱仪。
铁谱技术(Ferro-graphy)的基本原理是利用高梯度强磁场的作用,从滑油系统内采取的油样中分离出磨损颗粒,并借助不同仪器检验分析这些磨损颗粒的形貌、大小、数量、成分,从而对机械设备的运转工况、关键零件的磨损状态进行分析判断的一门应用技术。
利用铁谱技术进行滑油油样分析包括滑油取样、制谱和磨粒分析三个过程。
制谱仪主要由铁谱仪、铁谱显微镜和铁谱读数器组成,其中铁谱仪是核心。
根据分离磨粒、检测磨粒的原理不同,铁谱仪可分为:
分析式铁谱仪(AnalyticalFerro-graph)、直读式铁谱仪(DirectReadingFer-m-yaph)、旋转式铁谱式(Ro-taryParticleDepositor),在线式铁谱仪(On-LineFerro-graph)、气动式铁谱仪(PneumaticFerro-graph)和电磁式铁谱仪(ElectromagneticFerro-graph)等。
下面重点介绍目前在航空发动机滑油油样分析上应用较广的分析式铁谱仪及其分析方法。
1.铁谱分析技术
1)分析式铁谱仪
分析式铁谱仪主要由制谱仪、光密度读数器以及双色显微镜等组成,其中制谱仪又由微量泵、永久磁铁和玻璃基片等组成,其基本工作原理如图4-3所示。
经稀释处理后油样由低速率的微量泵将其输送到安放在磁场装置上方的玻璃基片上端,玻璃基片安装时与水平面成一定倾斜角(约1℃—3℃)。
图4-3分析式铁谱仪的基本工作原理
于是在油液流动方向上形成一个逐步增强的高梯度磁场,同时油液也能沿倾斜基片向下流动。
分析油液约以15m/h的流速从基片上端经过高梯度强磁场向下流动,到达玻璃基片下端经导流管排入到储油杯中。
分析油样中的铁磁性金属磨粒在流经高梯度磁场时,在高梯度磁场力、液体黏滞阻力和重力的共同作用下,能按磨粒大小有序地沉积在玻璃基片上,并沿垂直与油样流动方向形成链状排列。
用四氯乙烯溶液洗涤基片,清除残余油液,使磨粒固定在基片上,于是就形成可供观察和检测的铁谱片。
图4-4为铁谱片尺寸及磨粒尺寸的分布。
铁谱基片为医用玻璃片制成,一般尺寸为60mm×24mm×0.17mm,在它的表面制有U形栅栏,用于引导油液沿基片中心流向下端的出口端到储油杯。
分析抽样进入基片的位置距出口端约55.5mm~56.5mm。
由于铁谱片需要在光密度器上测量磨粒的百分覆盖面积从而估计出磨粒的分布密度,并在光学显微镜和扫描电镜下观察与分析磨粒的形态、大小、数量和成分,因此,对玻璃基片的纯度、均匀度及表面清洁度等都有一定的要求。
分析式铁谱仪的磁铁装置构造如图4-5所示,主要由磁铁副、两磁极和磁座板五块磁材料拼装而成U形的一个永久磁铁装置。
由于该磁铁装置采用特殊的磁材料,产生的磁场是一个高强度和高梯度的发散强磁场。
两磁极间约有1mm的气隙,采用一铝板隔开。
该磁铁装置气隙中央的磁感应强度可达1.8T,在垂直方向上可达0.4T/mm一0.5T/mm。
图4-4为铁谱片尺寸及磨粒尺寸的分布
图4-5分析式铁谱仪的磁铁装置构造
分析式铁谱仪的特点:
(1)提供的信息较丰富。
不仅可以提供关于磨损的信息,而且通过对磨屑形貌
及其成分的观察,提供磨损发生机理和发生部位的信息,常用作油样的精密分析。
(2)制成的谱片可长期保存,供以后观察分析使用。
(3)制谱过程较慢,制成一个完整谱片约需0.5h,且制谱操作要求较严格,一般只能在实验室。
2)直读式铁谱仪
直读式铁谱仪是在分析式铁谱仪的基础上研制的,主要由光伏探测器、磁场装置、光导纤维、光源、接油杯、放大电路、数显装置、沉淀管等组成,如图4-6所示。
图4-6直读式铁谱仪原理囤
(a)原理示意图;(b)磨屑在玻璃管中沉积状态。
油样在虹吸作用下流经位于磁铁上方的玻璃管,玻璃管中铁磁性磨粒在磁力、重力及黏滞力的作用下,依其粒度顺序沉淀、排列在管壁的不同位置。
因为磨粒在玻璃管中的沉降速度取决于磨粒本身的尺寸、形状、密度和磁化率,以及滑油的黏度、密度和磁化率等许多因素,当其它因素给定时,磨粒的沉降速度与其尺寸的平方成正比,同时还与磨粒进入磁场后离管底的高度有关,所以,一般情况下大磨粒先沉降而小磨粒后沉降。
光源经双头光纤将光线引至磨粒沉淀处的固定测点上,借助光线的变化,光敏传感器接收到的光强改变量与铁磁性颗粒的挡光面积成正比。
在一定条件下,挡光面积又与磨屑体积之间有某种较稳定的对应关系,即光敏传感器的输出与磨屑的体积有关,可表示为
(4-3)
式中:
V为磨屑体积;
为光敏传感器的输出电压。
直读式铁谱仪性能特点:
(1)结构简单,价格便宜(约为分析式铁谱仪的1/4)。
(2)制谱和读谱合二为一,分析过程简便快捷。
(3)读数稳定性、重复性差,随机因素干扰影响较大,并且只能提供磨屑体积的信息,不能提供关于磨屑形貌、磨屑来源的信息,信息量有限,常用作油样的快速分析和初步诊断。
3)在线式铁谱仪
为了克服分析式和直读式铁谱仪需要滑油取样、还需要在铁谱分析室分析的不足,人们设计了在线式铁谱仪。
图4-7为安装在球轴承滑油系统的在线式铁谱仪。
在线式铁谱仪由探测器和分析器两部分组成。
探测器并联安装在被监测的机械设备滑油循环系统的油路上,分析器则安装在离机器有一定距离的控制室内。
探测器由高梯度的磁场装置、沉积管、流量控
制器和表面感应电容传感器等组成。
当探测器接通油路后,滑油流经沉淀管时,油中磨粒在高梯度磁场的作用下沉积到沉淀管的内表面,表面感应电容传感器测量出大磨粒浓度L和小磨粒浓度S两个值,分析器绘出相应的大、小磨粒浓度及磨粒尺寸分布状况。
由于滑油是连续流过探测器的,所以磨粒的沉积量与滑油流过的总量有关,当达到预先设定的磨粒浓度值时,流量自动切断,一次测量便告结束。
沉淀管被自动冲洗后再开始下一个测量循环。
每个测量循环的持续时间可从30s一30min自动变化,这取决于滑油中的磨粒浓度。
磨粒浓度读数值根据沉积量与滑油流过沉淀管的总油量之比确定。
在线式铁谱仪一般有两种磨粒浓度读数范围:
粗读数值为0~1000ppm,用于高磨损率的情况;精读数值为0~100ppm,用于低磨损率的情况。
分析器具有逻辑运算功能,可以运算、存储和显示测量结果。
当磨粒浓度超过预定值时,自动报警或停机。
每个测量循环完成后,数据记录存储单元将被最新的数据更新。
需要说明的是,该仪器随主机安装,不必由人工采集油样,保证了检测的实时性。
在线铁谱仪主要适用于大型设备的状态监测与故障诊断。
铁谱分析具有三个优点,一是具有较高的检测效率和较宽的磨屑尺寸范围,可同时给出磨损机理、磨损部位和程度的信息;二是分析过程将定性分析和定量分析相结合,提高了诊断结论的可靠性;三是可对磨损故障做出早期诊断,检测出一些不正常磨损的轻微征兆。
铁谱分析也具有一定的局限性,主要表现在:
第一,检测过程不是实时的,检测周期较长,不适合监测实时性要求较高的场合;第二,分析过程和结果依赖人的经验,不同的人员,可能会得到截然相反的结论;第三,对采样要求苛刻,要求油样必须具有
代表性。
图4-7在线式铁谱仪原理图
2.取样方法
目前,由于铁谱分析从油液取样、制谱、磨粒分析直至状态的判断,基本上都依赖技术人员的经验。
因此,为获得准确的磨粒信息,对磨损状态进行准确的评价,应正确地进行油液的取样工作。
1)取样位置
摩擦副表面在摩擦过程中不断产生磨粒,进入油液的磨粒叉因过滤、沉降、附着、氧化、腐蚀等原因而不断损失,所以,油样应尽可能多地携带磨损状态和故障的信息,从而使各个油样分析结果之间具有可比性,应认真对取样位置、取样条件和取样方法进行仔细研究和严格的规定。
一般具有代表性的取样位置包括油箱、回油管路等。
2)取样瓶
获取油样的取样瓶应为无色透明的清洁玻璃瓶,而且取样瓶的盖子应为不会与所取油样发生反应的聚四氟乙烯材料。
一般取样瓶不能采用塑料瓶,因为塑料瓶与油液接触可能分解出塑料颗粒、凝胶体和腐蚀性液体。
另外,取样瓶的容积应大于15mL,以保证所取的油样足量,并且取样时的油样量不应超过油样瓶容积的3/4的1/4容积供进行油样分析时摇匀。
3)取样间隔时间
取样时间应根据摩擦副特性、使用情况以及监控要求而定。
经验表明,不同的设备、不同的运行期、不同的磨损状态取样时间均不同。
所以,应根据具体要求和规定确定取样时间,如规定每次运行后进行滑油取样。
3.油样处理
油样在油样瓶存放时,油样中的磨粒会在重力作用下沉积。
所以油样在进行分析之前,应进行相应的处理。
主要处理的方法f两个:
一是将油样进行加热和摇匀,使磨粒重新悬浮在油样中;是利用化学溶剂(一般是四氟乙烯)对油样进行稀释,使油样具
合适的黏度和一定的流动性。
4.铁谱片分析
1)磨损状态定性分析
不同的磨损机理,产生尺寸范围不同、几何形状各异的磨粒。
因此,磨粒的几何形态和尺寸分布可以用来识别摩擦表面的磨
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