第六章 航空发动机磨损状态监测与诊断

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磁塞 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。
残渣敏感器的构造原理
典型磁塞元件的实物照片
1-封油阀；2-磁塞；3-凸轮槽
磁性塞子检测法
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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、油泵或其它液压件的阻隔。 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塞处。



油样分析方法的分类及其应用范围
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油样磨屑分析

信息来源
通过油样分析，我们能取得如下几方面的信息：

磨屑的浓度和颗粒大小反映了机器磨损的严 重程度； 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；


磨屑的成分反映了磨屑产生的部位，亦即零 件磨损的部位。
油样分析方法的分类及其应用范围
I S ( Al AS )( Al AS ) Al AS
2
2
Is数值的变化与设备的总磨损有关, 又与磨损 烈度有关。 它反映了磨损的进程和严重程度。因此，是 铁谱技术中的一个重要参数。

分析方法
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磁塞检测法
■ ■
颗粒计数器方法
油样光谱分析法
油样铁谱分析法
各种油样分析法对磨屑的敏感范围
磁性塞子检测法
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基本原理
将磁塞安装在润滑系统中的管道内，用以收
集悬浮在润滑油中的铁磁性磨屑，然后用肉眼对
所收集到的磨屑大小、数量和形貌进行观测与分
析，以此推断机器零部件的磨损状态。
磁性塞子检测法
八类金属磨粒
油样铁谱分析法
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铁谱定量分析

定义：主要是指对铁谱基片上大、小磨粒的相 对含量进行定量检测。
方法：检测基片上不同位置上大、小磨粒的覆 盖面积所占的百分数。 目的：确定磨损故障进展的速度。



理论依据：第一，磨损颗粒的最大尺寸与磨损 方式有关；第二，机械的磨损率是磨损工况的 重要指标。
油样铁谱分析法

用磨损烈度指数Is描述设备磨损状况 铁谱定量读数是用光密度值Al 和As 来表示大 磨粒的浓度和小磨粒的浓度。 (Al+AS)来表征磨粒浓度（速度）；
(Al-AS) 反映不同磨损时间里磨损颗粒尺寸比例的 相对变化，称为磨损烈度（严重程度）。
油样铁谱分析法
“磨损烈度指数”用“Is”表示
油样光谱分析法
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分类

原子吸收光谱分析法
原子吸收分光光度计组成框图
元素灯：发出特定波长的射线，其灯丝是由待检元素所 制成。
乙炔-空气灯：其高温火焰将油样中各种金属磨粒变成 原子蒸汽，即离子状态。 检测显示系统：检测元素灯发射的射线经原子蒸汽吸收 后辐射强度的变化。
油样光谱分析法
原子吸收分光光度计的工作原理
玻璃基片
磁铁
油样铁谱分析法
磨粒沉积带
24 60
铁谱片
油样铁谱分析法
铁谱片上颗粒尺寸示意图
油样铁谱分析法
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铁谱定性分析
定性分析主要是指对磨放的形貌（包括形态
特征、颜色特征、尺寸大小及其差异等）及成分
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进行检测和分析，以便确定磨粒故障的部位，识
别磨损的类型，磨损的严重程度和失效的机理等。
油样铁谱分析法
第六章 航空发动机磨损状态 监测与诊断
油样分析方法的分类及其应用范围
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理化分析法

粘度：粘度过大会增加摩擦阻力，过小会降低 油膜支撑能力，导致磨损状态恶化。 水份：造成乳化和破坏油膜，增加磨损，腐蚀 机件，加速润滑油劣化变质。 酸度：酸度值越大越容易腐蚀机件。润滑油使 用一段时间后由于氧化逐渐变质，酸值增大。 由酸值大小可判别润滑油变质程度。 机械磨屑（杂质）：含量过高，增加磨损、堵 塞油路和滤油器。
1-元素灯；2-乙炔-空气灯；3-单色器；4-光电管；5-放 大器；6-数字显示器；7-试样
油样光谱分析法

原子发射光谱分析法
发射光谱仪工作原理
油样铁谱分析法
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分析式铁谱仪的组成及工作原理
分析式铁谱仪的组成及工作原理
1-油样；2-微量泵；3-玻璃基片；4-磁铁；5-导流管；6-储油杯
油样铁谱分析法
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磁性磨屑的鉴别（表6-1）
油样光谱分析法
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基本原理
利用油样中所含金属原子的电子在原子内能
级间跃迁产生的特征谱线来检测该种元素的存在 与否；而特征谱线的强度与该种金属元素的含量 有关。这样，通过光谱分析，就能检测出油样中 所含金属元素的种类及其浓度。
以此推断产生这些元素的磨损发生部位及其
严重程度。