油样分析技术在设备诊断中的应用

油样分析技术在设备诊断中的应用
通过油样分析，能取得如下几方面信息：
1.
磨屑的浓度和颗粒大小反映了机器磨损的严重程度；2.
磨屑的大小和形貌反映了磨屑产生的原因，即磨损发生的机理；3.磨屑的成分反映了磨屑产生的部位，亦即零件磨损的部位。

应用光谱、铁谱分析应注意的问题：
1)机器发生异常磨损的判断
机器是否发生异常磨损，不仅仅看润滑油中所含磨损颗粒数量的绝对值大小，更重要的是看油中的磨粒随时间的变化速率和大磨粒的尺寸变化趋势。

机器内磨损颗粒存在的特点是，当磨损量稳定的时候，磨粒产生的数量等于漏损掉的数量，磨粒在油中将达到一个动态平衡值。

一台机器运转正常，不仅磨粒浓度保持不变，而且粒度分布也保持不变。

非正常磨损时将产生较大的磨粒，而且磨粒随时间的增长速率也将大大增加。

铁谱分析中，颗粒的大小，单位时间内增长数的多少以及颗粒的磨损类型是三个重要的分析指标，金属颗粒大小m μ10的属于正常磨损，大于m μ10的表示存在异常磨损。

磨损量的正常值、注意值、警告值是通过反复实践、总结、修正摸索出来的。

不同机械、不同部位标准不同。

2)人主观因素的影响
铁谱分析是利用铁谱技术对润滑油中金属颗粒的尺寸、形态、颜色、数量及分布状况进行的定性分析，它受人主观因素影响较大，要求分析人员具有一定的理论知识和丰富的实践经验。

3)光谱、铁谱结合分析
光谱分析可以了解润滑油中金属含量，但不能分析金属颗粒的形状。

磨损类型；铁谱分析可以了解磨损颗粒形状和类型，但不能准确掌握磨损金属含量。

因此，两者结合，即可定性又可以定量地分析润滑油中的金属含量，而且有利于分析金属颗粒的来源。

两者互为补充，互为参考。

4)监控标准和侧重点
不同类型的发动机、变速箱、液压工作系统，其监控标准和侧重点是不同的。

发动机的主要磨损颗粒为铁颗粒，铁的含量有一定程度升高问题不大，但铝、铜、
铅、铬含量稍有升高，则可能伴随着异常磨损；变速箱主要磨损颗粒为铜颗粒，铁含量的增加，一定伴随着异常磨损；液压工作系统对润滑油清洁度要求非常高，任何金属含量的升高都表明存在异常磨损，应引起重视。

新投产或经过大修的机械设备在磨合期相对磨损量都比较高，应当区别看待。

此时判断是否存在异常磨损的主要依据是铁谱分析结果，要注意观察和分析金属磨损颗粒的类型。

滚动轴承存在故障时，由故障所引发的激振力基本上可以分成三种类型：第一类是由于磨损、腐蚀、润滑不良和混入异物等原因而产生表面粗糙样的损伤，使接触表面的凹凸不平度变大，轴承工作时，将以宽频带的随机激励连续地激发轴承振动，激励力的波形是随机的，杂乱无章的。

第二类是由于剥落、压痕、裂纹等局部缺陷所引起的冲击性激励，滚动体每经过缺陷处一次，产生一次冲击，激励力为尖峰形的脉冲波，脉冲波的强度取决于表面损伤的程度。

第三类是由于滚道面几何形状偏差（如内外圆波纹）、滚动体不圆、滚动体大小不均匀、内圆和外圆偏心、轴颈装配偏斜等原因所产生的激励，这一类激励是稳态的，基本上是正弦波形状。

实际上有故障的轴承，往往同时存在几种激励力。

轴承转配不正确，轴颈偏斜产生的振动
如果轴承在轴上装歪或者旋转轴发生了弯曲，轴在旋转时相当于转子的角度不对中现象，将表现出以转速频率f为特征的振动频率。

但是在滚动轴承中，由于轴的弯曲使轴承单侧面受力，因此又具有滚动体通过频率fe的特征，两者合成为fe＋f，成为这种故障振动的主要频率成分。

套圈的固有振动
套圈的固有振动主要表现在外圈上，因为一般轴承中外圈与轴承壳体为动配合，外圈在壳体内可以自由活动，因此轴承上受到的任何冲击性的激励力，均可激起外圈产生固有频率的振动。

内圈因为与轴为静配合，固有频率较高，振动相对要小。

轴承本身内部原因产生的振动可分为下列三种类型：
第一类由于轴承结构本身引起的振动。

这部分包括：
1)滚动体通过载荷方向产生的振动（即滚动体在通过载荷中心时发生一次
力的变化，对轴颈或轴承座产生的激励作用，这个激励频率就称为通过频率。

保持架旋转频率fc×滚动体个数z＝fe）；
2)套圈的固有振动；
3)轴承弹性特性引起的振动；
第二类由于轴承形状和精度问题引起的振动，这部分包括：
1)套圈、滚道和滚动体波纹度引起的振动。

2)滚动体大小不均匀和内、外圈偏心引起的振动。

第三类由于轴承使用不当或装配不正确引起的振动。

这部分包括：
1)滚道接触表面局部缺陷引起的振动；
2)润滑不良，由摩擦引起的振动；
3)装配不正确，轴颈偏斜产生的振动。