液压污染控制

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—— From study by Dr. E Rabinowicz at M.I.T
这就是工厂潜在的效益损失!!
设备维护&维修的四种方式
坏了才修 (坐以待毙)
时机:机器故障或损坏,设备停止工作时 特点:巨大停机损失,严重设备损坏,极高修理费用
预防维修 (循规蹈矩


废除
) 时机:依据设备生产厂家推荐周期或管理经验而定( 视时维修)。 特点:有效防止突然失效,减少非计划停机,设备损坏减少。 难免发生过剩维修,维修费用仍有1/3是浪费的。
液压泵更换减少80%
轴承购置减少50% 油品消耗减少83% 油泵检修减少90% 润滑失效频率减少90%
通过不断的润滑改进
提高润滑保养水平
新日铁实现了:
Ref: NSC
工业是骑在10微米厚度的油膜上
全新的理念——工业是骑在10微米厚度的油膜上 常见润滑部件的油膜厚度
滚动轴承 齿轮 轴颈轴承 0.1---0.3 0.1---1.0 0.5---50 micron micron micron
高粘度指数能保证油品在高低温 下都有较好的油膜。
水份
基本概念:是指油中含水量的百分数(游离水、乳化水、溶解水)。
检测方法:一般精确测定采用蒸馏法; GB/T 260、ASTM D95。
水份来源:
冷却器水管渗漏使水进入油中; 密封不好,外部水经密封不良处进入 ; 湿热气候及温差变化大情况下,油箱呼吸带入。
注重
液压设备主动维护的效果与效益
英国液压机械研究联合会(BHRA)及国家工程试验(NEL) 对117台液压设备进行为期三年的研究结果表明:
对液压设备的主动维护
1、延长油液的使用寿命2-3倍 2、延长元件的使用寿命5-50倍 3、减少系统故障85%
综合经济效益: 产出 /投入> 9
惊人的效益
1981-1985
40℃粘度 总酸值


污染度(颗粒计数)
光谱元素分析
铁谱分析(在用油) 抗泡沫特性 抗乳化性
粘 度
基本概念:粘度是流体流动时内摩擦力的量 度,用于衡量油品在特定温度下 抵抗流动的能力。 检测方法:通常用毛细管粘度计来测定 油品的运动粘度。 GB/T 265 ASTM D445。

油品牌号划分的主要依据 油品选择的主要依据 油品劣化的重要报警指标 可判断用油的正确性
内 容 介 绍
一. 二. 三. 四. 设备润滑管理的新理念 油液监测是设备的“保健医生” 油液监测指标与含义 油液监测及故障诊断实践
一. 设备润滑管理的全新理念
工厂潜在的效益损失 工业是骑在10微米厚度的油膜上 润滑油是最重要的零件 全面的润滑管理解决方案
工厂潜在的效益损失
统计资料表明:
液压系统故障大约有70%是由于污染引起的。 80%的设备失效是因润滑故障导致异常磨损所引起 柴油机大约70%的故障是因油品污染引起。 大约40%的滚动轴承的失效和损坏是由于润滑不当而导致。 大约51%的齿轮故障与润滑不良和异常磨损有关 摩擦消耗的能源占总能源消耗的1/3~2/3

如果不能这样做,那么可以选择同一
品牌的小粘度的油品。

如果前面两种都不能选择,可与设备 生产商联系采购与最终润滑油相容性 好的专用冲洗油。
伺服系统的油液维护
电液伺服阀出现的故障大多是由油液污染 造成的。为此,在更换或添加新油时必须用过
滤器进行过滤36h以上,以确保工作油液的清
洁度达到NAS5—7级。
单位:mgKOH/g
检测目的:判断基础油的精制程度; 成品油中酸性添加剂的量度; 油品使用过程中氧化变质的重要判别指标。
警告量级:重点注意TAN曲线的突变, 如变化>0.1,表明油品氧化增强 失效量级:测量值>1. 5
金属颗粒和水对油氧化的影响
序号 1 2 3 4 5 6 金属颗粒 水 无 无 无 有 铁 无 铁 有 铜 无 铜 有 小时 3500+ 3500+ 3500+ 400 3000 100 酸值变化* 0 +.73 +.48 +7.93 +.72 +11.03
人体检查
设备 抽油样
对比
油品检测 设备正常吗?
设备监测
有故障!维修
油品检验≠油液监测
表面看都是对油品的分析检测,但有很大的不同: 油品检验 目的不同 方法不同 要求不同
化验油品理化指标为主,重在检 测油品品质 理化检测方法为主 可单次对油品进行分析判断
油液监测
综合运用铁谱技术和理化检测分析方法, 重在监测设备磨损状态 综合理化检测、金属元素检测、铁谱分 析的综合分析手段 重在观察油品性能指标的连续变化趋势
有针对性进行设备的检查和维修,避免设备重大事故的发生, 保证设备安全运行。
三. 油液监测指标与含义
油品指标的概念及检测方法 油品污染及控制 油品失效指标的控制限
液压设备对油品的性能要求
适当粘度及良好的粘温性 优良的润滑性能
良好的稳定性
良好的密封适应性
良好的抗泡沫性
良好空气释放性
较好的抗燃性能
液压油的定期监测项目
* 当酸值超过0.5时,表示油质劣化 在液压油及润滑油中,水和颗粒污染共存,会加速油的氧化, 其中,金属颗粒起催化作用,迅速增加酸值
元素分析(发射光谱)
根据元素的含量及变化趋势可判断
设备各摩擦付有关部件的磨损情况 油品污染程度和原因 设备在用油添加剂损耗程度
磨损金属
Al Cr Cu
正常量级
<6 3-15 10-20
o在集流器上装一块冲洗板以代替电液伺服 阀。 o冲洗过程中,每隔1~2小时要检查一下 滤油器,以防滤芯被污染物堵塞,若是发 现滤油器开始堵塞就马上换滤芯。 o冲洗的时间由系统的构造和系统污染程度 来决定,若达到油液清洁度要求,则可装 上新的滤油器,卸下冲洗板,装上阀工作。
冲洗油品的选择

最好与最后加入循环系统中的相同的 润滑油,
轴承相对寿命(%)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
外观正常
外观浑浊
0.05
% Water in oil
0.1
0.2
设备用油品中不允许含水
总酸值 (TAN)
基本概念:量度因氧化而产生全部酸性物质的指标。
衡量油品受氧化而发生变质的劣化程度。
检测方法:中和1克试样中全部酸性组分所需的碱量; GB/T 7304、ASTM D664,
粘度-重要的油品指标
粘度是油品劣化的重要报警指标。 油品被其它油品或杂质污染,粘度会降低或增高; 偏高:被高粘度油、或水污染, 偏低:被燃油、低粘度油污染, 警告量级: 变化± 10% 失效量级: 大于±20%
油品氧化严重时,粘度会增高
粘度指数(粘温性)
基本概念:衡量油品粘度随温度变化而变化的程度。 检测方法:以油品在40℃、100℃所测粘度值为基准的比较值; GB/T 1995、ASTM D2270。 粘度指数越大,其粘度随温度而 变化的程度越小; 粘度指数越小,其粘度随温度而 变化的程度越大; 对温度变化较大环境下工作的油 品,要求有较高粘度指数;
至多500小时或是三个月就要检查和更换滤油器。
定期冲洗或更换油泵的进口滤油器。 定期进行通过油品分析检验,以检查液压油的清洁度以及油 品是否变质。 修护好系统中的泄漏。 确保没有外来颗粒从油箱的通气盖、油滤的塞座、回油管路 的密封垫圈以及油箱其他开口处进入油箱。
二.油液监测是设备的“保健医生”
警告量级
>30 15-45 15-40
严重异常量级
>50 >45 >40
Fe
Pb Sn Si
10-20
<6 <10 <5
20-50
6-45 10-40 >5
>50
>45 >40 >40
(数据依设备类型、工况不同而有差别)
油液中金属元素的来源



铁(Fe):钢套,阀门,摇臂,活塞环,轴承,轴承环,簧齿轴,安 全环,锁圈,锁母,销子,螺杆等。 铜(Cu):推力轴瓦,销轴瓦,油冷器,齿轮,阀门,垫片等。 铬(Cr):表面金属,密封环,轴承保持器,钢套等。 铝(Al):衬垫,垫圈,垫片,活塞,轴承保持器,行星齿轮,凸轮 轴箱等。 锡(Sn):轴承材料,衬套材料,活塞销,活塞环,油封,焊料等。 镍(Ni):轴承材料,阀类材料等。 银(Ag):轴承保持器,柱塞泵,主轴,轴承,活塞锁等。 铅(Pb):轴承材料,焊料,漆料等。 镁(Mg):箱体,部件架,油添加剂等 钼(Mo):活塞环,电动马达,油添加剂等。 油液中污染元素的来源: 硅(Si):灰尘,冷却剂泄露等。 钠(Na):冷却剂泄露,海水等。 硼(B):灰尘,水,冷却剂泄露等。
警告量级:> 0.1% 失效量级:>0.3%
油中含水的危害
破坏油膜,降低润滑性, 加剧摩擦付部件的磨损 能够与液压油起反应,形 成酸、胶质和油泥 水能析出油中的添加剂, 降低油品的使用性能 高温时在泵入口或其它低 压部位产生气蚀损害 造成控制阀的粘结,导致 控制反应迟缓 低温时使油品流动性变差 腐蚀、锈蚀金属
头发的直径是75m
工业
10 m厚度的油膜
摩擦副


这层0.1-10 m厚的油膜,扮演着非常重大的角色
这层0.1-10 m厚的油膜需要你的高度重视和关注
润滑油——最重要的零件
润滑的失效可以导致重型设备大多数重要 部件的损坏,如发动机、轧机等,因为这 些设备有许多的需要润滑的的部件…..
润滑油- 维修工唯一能控制的部件
优化
预测维修 (防微杜渐 ):
时机:设备工况异常时(视情维修) 特点:使维修工作有计划地进行,有效避免突然停机, 可使维修工作在尽可能小的范围内进行; 经常是针对问题的征兆采取行动,仍有局限性。
提升
主动维护(未雨绸缪):
时机:尽可能避免维修 特点:有效防止失效的发生, 显著延长设备、元件的使用寿命,具有最佳的节约效果
给设备“体检”的技术 设备的磨损失效过程 油液监测防设备隐患于未然
油液监测概念
油液监测诊断技术是通过监测设备用油,来获取设备摩擦 副的润滑状况和故障先兆信息,为设备维修提供依据,从而预防 设备重大事故的发生。
润滑油 摩擦副
设备
维修
监测并提出建议
与油品有关的常见液压故障特征
液压系统故障特征 液压泵吸油困难,或噪声增大,系统流量不足 油品的品质变化 液压油粘度过大,
操作和使用润滑剂的品种、性能等所采取
的各种技术措施
伺服液压系统的清洗
伺服系统在正式投入使用前一定要经过清洗,清洗的目的就是要 清除残留在系统内的污染物、金属屑、纤维化合物、铁屑等,确保基 本无污染物,以保证伺服阀的正常工作。
o选择合适的油品或易干的清洁溶剂清洗油 箱,再用经过过滤的空气清除溶剂残渣。
机器的磨损失效过程
对于延长机器寿 命而言,太晚了
Biblioteka Baidu障诊断的油液监测方法
检 测
参 考
系统运行工况 摩擦副材料 系统维修保养记录
理化指标:如粘度、水分、总酸值等 金属元素:Fe、Cu、Pb、Al、Ca、Zn、P等 磨损颗粒:磨粒大小、数量、形状,成分等
污 染 度:颗粒大小、尺寸分布等
综合分析数据的变化趋势, 预测设备可能出现的磨损故障
你可以改变的:润滑油类型、级别、质量
你可以控制的:油膜的状态
设备控制在你的手中
全面的润滑管理解决方案

错误观念: 一些人仍把润滑仅仅理解为注 油,认为只要把油箱灌满,在该注油的部 位注油之后,就算尽职尽责了。

合理润滑管理: 在技术、经济允许条件下,
为实现设备的可靠运行、性能改善、降低
摩擦功耗、减少温升和磨损及润滑剂消耗 量,对设备的润滑设计、润滑系统的运行
维修费用是十分庞大的开支
通用汽车公司:维修人员15,000人 杜邦公司:年维修费用高于年利润 DOW Chemical 10亿美元 Union pacific Railroad 10亿美元 Mobil Oil 8亿美元 USS, Gary Works 2亿4千万美元 美国麻省理工学院的机械失效调查报告 美国的年维修费用是其国民生产总值的6~7%,约为2,500亿美元。
液压泵内泄漏量增大,容积效率降低,磨损加快 液压油粘度过低, 液压缸爬行 液压油供油不足,吸油不畅, 油箱内泡沫增多, 液压油温过高 液压元件磨损增大 液压油污染严重 液压油的粘度过大 液压油抗泡沫性变差 液压油粘度过大或过 小 液压油的抗磨性能差
给设备“体检”的技术

抽血
血液化验
这人有病吗?
有! 治病
设备不同
仅需要普通的理化检测设备
除需要普通的理化检测设备外,还需要 发射光谱仪、污染度检测仪、铁谱分析 系统等设备
分析人员必须具备油品和机械设备的润 滑知识,并有相关的工作经验 必须借助于大量有关设备磨损及油品使 用情况的数据库资料来综合评判
人员不同 技术要求 不同
检测人员只需了解油品的正常使 用指标范围即可进行评判 只需通过油品的正常使用指标范 围
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