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啤嶺機(jī)電設(shè)備（上海）有限公司
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對潤滑油的監(jiān)測可避免設(shè)備的異常磨損

2009-09-01

　　采用稀油潤滑的設(shè)備，機(jī)械磨損所帶來的維護(hù)費(fèi)用比例占所有工業(yè)性維護(hù)費(fèi)用的一半，這就不難理解設(shè)備的用戶為何要積極尋找可以預(yù)先避免此類費(fèi)用的手段和途徑了。在設(shè)備出現(xiàn)故障之前，需要把握維護(hù)策略并采取維護(hù)措施，而潤滑油在這當(dāng)中扮演著至關(guān)重要的角色。
　　潤滑油在預(yù)防性的維護(hù)工作中起著特殊的作用。機(jī)械部件的磨損是維護(hù)工作中一個(gè)Z大的費(fèi)用支出，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件都不能缺少潤滑。滾珠軸承、鏈條、齒輪、減速箱和聯(lián)桿等，都需要潤滑油來降低摩擦，由此可以降低所需的驅(qū)動(dòng)能量，延長部件的使用壽命。通過一套可靠的診斷系統(tǒng)，可以從對稀油狀態(tài)的判斷，延伸到對全套設(shè)備和各個(gè)部件運(yùn)行狀態(tài)的推斷。通過對潤滑油的監(jiān)測，可以確定齒輪是否發(fā)生異常磨損(圖1)。診斷系統(tǒng)以Castrol Predict命名，可以根據(jù)監(jiān)測分析來獲得有關(guān)設(shè)備狀態(tài)的信息，對鐵譜和光譜分析結(jié)果進(jìn)行測評，這些數(shù)據(jù)將有助于確定采取何種維護(hù)措施。

圖1 通過對潤滑油的監(jiān)測，可以確定齒輪是否發(fā)生異常磨損
　　對磨耗顆粒的分析
　　一個(gè)重點(diǎn)在于對磨耗顆粒和異物的分析，前一種顆粒是由于設(shè)備運(yùn)行部件潤滑表面的材料磨耗造成的；此外，磨耗還可以通過設(shè)備上的工作液體和氣體的化學(xué)作用而產(chǎn)生，甚至機(jī)械設(shè)備周圍的異物也可能會(huì)進(jìn)入到潤滑油的循環(huán)中。
　　在對磨耗顆粒的分析過程中，需要明確區(qū)分這些顆粒是由于過早(即非正常)磨耗而導(dǎo)致，還是屬于潤滑油循環(huán)中常見的顆粒混合物(圖2)。每一種方式的磨耗都會(huì)帶來具有獨(dú)特特征的顆粒，它與設(shè)備各個(gè)部件的磨耗過程和表面狀態(tài)密切相關(guān)。

圖2 在實(shí)驗(yàn)室分析中，可以區(qū)分出這些顆粒是潤滑油中正常的磨耗顆粒，還是屬于部件過早磨損而產(chǎn)生的顆粒
　　通過對潤滑油中所含顆粒物作精確的實(shí)驗(yàn)室分析，可以從中獲得關(guān)鍵性的信息，從而推導(dǎo)出預(yù)防性維護(hù)的措施。這些內(nèi)容豐富的分析優(yōu)于傳統(tǒng)的油品狀態(tài)報(bào)告，通常可以借助于頻譜方法，對Z小的顆粒進(jìn)行鑒別，大多數(shù)為8μm或更微小的金屬。
　　油品狀態(tài)報(bào)告
　　油品狀態(tài)報(bào)告雖然可以反映出有關(guān)試樣中鐵或銅的含量情況，但是從中卻無法得出有關(guān)設(shè)備狀態(tài)的結(jié)論。微小顆粒的含量隨著設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的延長而連續(xù)增加，一旦更換了油品，整個(gè)過程又需要重新開始。顆粒的濃度數(shù)值由小逐步增大，直至設(shè)備從正常的磨耗轉(zhuǎn)變?yōu)槟p。微小顆粒的數(shù)量增加相當(dāng)緩慢，因此不能排除磨損開始的時(shí)間點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)過晚的情況。
　　而鐵譜分析主要是研究10μm以上的較大顆粒。通過鐵譜分析，可以按照大小、數(shù)量、顏色、形狀和化學(xué)成分，對油品中的磨損顆粒和雜質(zhì)進(jìn)行鑒定(圖3)。只要設(shè)備處于正常的磨耗，則顆粒的數(shù)量會(huì)保持在相對恒定的狀態(tài)；而一旦進(jìn)入磨損狀態(tài)，顆粒的數(shù)量和體積則會(huì)急劇增加。

圖3 通過鐵譜分析，可按照大小、數(shù)量、顏色、形狀和化學(xué)成分，對油品中的磨損顆粒和雜質(zhì)進(jìn)行鑒定
　　根據(jù)顆粒的形狀可以判斷出磨損的類別，并可以推斷出是屬于切削磨損、滑動(dòng)和滾動(dòng)磨損，還是屬于齒輪磨損、磨削磨損或軸承磨損；還可以區(qū)分出因不同影響而造成的顆粒，如各種腐蝕現(xiàn)象、潤滑油分解型產(chǎn)品或雜質(zhì)。
　　Castrol Predict分析方法基本上可以分為兩個(gè)步驟：首先要進(jìn)行數(shù)量測定，對此需要對所取試樣的顆粒指數(shù)、磨損顆粒含量和WPC(磨損顆粒濃度)進(jìn)行測評，把所獲得的數(shù)據(jù)與以往的經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行比較。第二步為質(zhì)量分析，試樣的顆粒通過鐵譜成像的方法被表述出來，并由專家加以分析。鐵譜成像是對所發(fā)現(xiàn)的顆粒按照大小和結(jié)構(gòu)進(jìn)行歸類成像的一種方法。從顆粒的種類和特征上，可以推導(dǎo)出其來源——是齒輪上的鋼料，還是軸承套上的銅合金。在研究過程中，分析人員可以利用大容量的數(shù)據(jù)庫獲得直觀的對比。由此，即可快速得出典型的磨損狀況結(jié)果。
　　潤滑油管理更加靈活
　　一旦所有信息都已經(jīng)具備，即可制訂出針對具體應(yīng)用領(lǐng)域以及把磨損因素考慮在內(nèi)的重要維護(hù)措施。由此，設(shè)備的可利用性可以得到長期的優(yōu)化。另外，在經(jīng)濟(jì)上還有一個(gè)益處：潤滑油管理可以變得更加靈活。通過增加靈活性，可以更好地使?jié)櫥偷氖褂梅蠈?shí)際的需求量，耗費(fèi)大的維護(hù)措施無需再定時(shí)定點(diǎn)進(jìn)行，而只是在必要時(shí)才做。
　　諸如Castrol Predict的分析目的在于把維護(hù)措施的僵化體系改變?yōu)橐环N與需求相適應(yīng)的維護(hù)策略。在各個(gè)加工流程相互銜接的情況下，這一點(diǎn)意味著對設(shè)備的保護(hù)，從而帶來更高的生產(chǎn)安全性和更高的生產(chǎn)效率。中小型企業(yè)可以從預(yù)防性的維護(hù)措施中受益，尤其是在使用昂貴的設(shè)備來加工高品質(zhì)的材料，或需要確保供貨期的情況下。（來源：切削技術(shù)）