试谈油液监测与诊断技术

第四节油液监测与诊断技术

油液监测与诊断技术是近十几年迅速进展起来的用于机械设备状态监测的新技术，尤其在发动机、齿轮传动、轴承系统、液压系统等诸方面，该技术取得了显著的效益，获得了广泛的应用，如表2-11 所示。

表2-11 油液监测与诊断技术的应用

油液监测与诊断技术通常包括油液理化性能分析技术、铁谱分析技术、光谱分析技术、颗粒计数技术等，实现对油样中所含磨粒的数量、大小、形态、成分等及其变化，油品的劣化变质程度等的分析。油液分析技术涉及的机理、分析内容及使用的仪器见表2-12 。

表2-12 油液分析技术及仪器

一、润滑剂及其质量指标

在机器的摩擦副间加入某种介质，使其减少摩擦和磨损，这种介质称为润滑材料，即润滑剂。由于摩擦副的类型和工况条件不同，相应地对润滑材料的要求和选用也不同，只有按摩擦副对润滑材料性能的要求，合理地选用润滑材料，才能达到延长设备使用寿命，保证设备正常运转及提高企业经济效益的目的。

（一）润滑剂的分类

润滑剂可分为液体润滑剂、半固体润滑剂、固体润滑剂和气体润滑剂四大类。

l．液体润滑剂例如润滑油、水、液态金属等。润滑油中矿物油来源充足、品种多，不易变质，加之一般矿物润滑油，含有极性物质，易形成吸附膜或油中加入添加剂后形成边界膜达到润滑目的，故应用最为广泛。

2．半固体润滑剂例如润滑脂，它是用稠化剂和润滑油制成，是一种介乎液体和固体之间的润滑材料，在一定意义上兼有二者的优点。要紧用于长期工作而不易经常更换润滑剂的摩擦部位以及因结构关系不能使用润滑油的机器设备。

3．固休润滑剂例如石墨、二硫化铝等，依靠这些物质在摩擦表面形成低剪切强度，并与摩擦表面有较强附着力的固体润滑膜达到润滑目的。

4．气体润滑剂例如空气、氮气等，多用于高温、高速、轻载场合，例如高速磨头的空气轴承。

（二）润滑油性能指标

掌握润滑油的性能指标，能进一步熟知其适用场合，为不同工况条件选择合适的润滑油提供必要的依据。

1．粘度粘度是润滑油最重要的性能指标之一，是反映润滑油流淌的粘性大小，决定润滑油油膜厚度的要紧因素之一。润滑油的作用就在于使润滑油在机器作功运动的摩擦表面形成油膜，该油膜起到润滑、减震、冲洗、冷却等作用。

润滑油的粘度随温度的变化而变化。一般地讲，同一润滑油，温度越高粘度越小，温度越低粘度越大。称润滑油的这种性能

为“粘温性能”，常用粘度指数表示，粘度指数高讲明油品粘度随温度的变化较小，粘温性较好。

表示粘度的单位和测定粘度的方法专门多，例如英美等国多采纳赛氏和雷氏粘度，德国和西欧多采纳恩氏粘度和运动粘度，我国要紧采纳运动粘度。国际标准化组织规定统一采纳运动粘度。我国新的粘度牌号以N为标记，即N2、N3、N5、N7、……N460、N680、N1000、N1500，共18级。在使用中一定要注意牌号的种类，以幸免差错。

运动粘度可用运动粘度测定仪测定。

2．油性和极压性油性和极压性是表示润滑油抵抗磨损能力的指标，油性表示油膜的吸附能力，极压性则表示在冲击载荷或高温重载荷作用时油膜不破裂的能力。

我国评定润滑油的极压性，要紧在四球式摩擦试验机上进行。

3．酸值酸值是指中和每1克润滑油中的有机酸所消耗的氢氧化钾的毫克数，单位是KOHmg／g。当所用油品的酸值超过标准时应换用新油。

4．水分润滑油的水分是指润滑油中含水量的重量百分比数。润滑油中水分的存在，破坏润滑油形成油膜、使润滑效果变差，并加速有机酸对金属的腐蚀作用，锈蚀设备，而且使添加剂分解沉淀。

测定水分可在水分测定器上进行。

5．水溶性酸和碱水溶性酸和碱是指溶于油品中的无机酸和碱，以及低分子有机酸和碱性氧化物，它们将强烈腐蚀设备，

加速油品变质，降低油品的绝缘性能。

6．机械杂质机械杂质是指润滑油中各种沉淀物、胶状悬浮物、砂土、金属粒等杂质的重量百分比，它是反映油品纯洁度的指标。油品中机械杂质的存在会加剧机器零件的磨损，加速油品老化，严峻时还会堵塞油路及滤清器。

7．闪点闪点是表示润滑油蒸发性的指标。在规定的条件下加热油品，当油蒸气与周围空气形成的一定浓度的混合气体时，同火焰接触时产生短暂闪火时的最低油温即为闪点。闪点是油品的安全性指标，油品的工作温度一般低于闪点20～30℃为宜。

闪点的测试分为开口闪点与闭口闪点两种，蒸发性较大的轻质油品一般用闭口法测定，而重质油品则常用闭口法。

8．凝点在规定条件下使油品冷却到不流淌时的最高温度即为凝点。凝点是反映油品低温流淌性的重要指标。通常，油品工作温度一般应比凝点高15℃～30℃为宜。

此外，还有灰分、残炭、腐蚀、抗氧化安定性、抗乳化度、抗泡沫性等性能指标。

（三）润滑脂性能指标

润滑脂是由基础油加稠化剂制成的半液体润滑剂，它适用于下面几种情况：①某些开放式润滑部位，起到润滑作用而又可不能流失和滴落；②在有尘埃、水分或有害气体侵蚀的情况下，要求有良好的密封性、防护性和防腐蚀性的场合；③由于工作条件限制，而要求长期不换润滑剂的摩擦部位的润滑部位；

④摩擦部位的温度和速度变化范围较大的机械的润滑以及满足

某些机械设备的封存、防腐、防锈上的需要。

润滑脂的性能指标有

1．外观良好的润滑脂，其颜色和稠度都应是均匀的，没有硬块颗粒，没有析油现象，表面没有干硬的皮层和稀软糊层。 2．针入度针入度是表示油脂稠度的指标。某润滑脂的针人度是指在25℃温度下，重量为150g的标准圆锥体，在 5秒钟内沉入该润滑脂试样的深度（以 1／10mm为单位，表示时不标注）。脂的针入度越小，稠度就愈高，它不易进入摩擦副表面，而且内摩擦大、能耗高，但它的承载能力高，不易从摩擦面内被挤出来。

3．滴点它是决定润滑脂使用温度的指标。滴点测定仪的润滑脂被加热后，开始滴落时的温度称为润滑脂的滴点。润滑脂的使用温度一般应高于滴点20~30℃，以保证可靠的润滑效果。

4．抗腐蚀性要紧反映润滑脂对金属的腐蚀程度。

除此之外，润滑脂还有胶体安定性、机械杂质、氧化安定性等性能指标。

（四）液压油

液压油的要紧作用是传递液压能，其次是润滑、冷却、防锈、减震等作用，它的状态直接关系到液压机械运转的可靠性。反映液压油性能的要紧指标及其测试方法与润滑油类似，不再重复。

（五）添加剂

在专门多情况下，基础油专门难满足摩擦副对润滑剂提出