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油液固體顆粒污染度檢測分析重要作用

發(fā)布時間: 2020-10-28  點擊次數(shù): 2100次

隨著生產(chǎn)與科學技術(shù)的發(fā)展,人們對機械設(shè)備的工作可靠性及使用壽命的要求越來越高。大量的資料表明,磨損是影響機械設(shè)備工作可靠性和使用壽命的主要原因。約80%的設(shè)備故障是由磨損所致,且以磨料磨損造成的經(jīng)濟損失嚴重,如農(nóng)業(yè)機械中,40%零件損壞是由磨料磨損所造成的;礦山、建筑、煤礦及運輸機械中,磨料磨損造成的經(jīng)濟損失,占磨損所造成的總經(jīng)濟損失的50%以上。且大量的生產(chǎn)實際調(diào)查發(fā)現(xiàn),油液中的固體顆粒污染物是機械設(shè)備磨料磨損的主要原因,由其誘導的磨損故障占總磨損故障的82%。液壓系統(tǒng)故障的60%-70%是由顆粒污染物引起的。

  油液污染不僅導致機械及潤滑油的性能劣化,降低機械設(shè)備和油液的使用壽命,還將使設(shè)備處于危險的狀態(tài)。為此國外早在60年代即在油液污染監(jiān)測與污染控制方面進行了大量的研究和試驗。我國從80年代初開始進行液壓系統(tǒng)污染控制方面的研究,并已取得了一定的成效,但對機械設(shè)備在用潤滑油的污染度與設(shè)備磨損狀態(tài)之間關(guān)系的分析與研究尚處于起步階段。因此,進行機械設(shè)備再用污染度分析實驗研究,即可彌補該研究方面的不足,為我國機械設(shè)備潤滑管理提供一種實踐經(jīng)驗,也對提高我國機械設(shè)備污染控制技術(shù)水平有著十分重要的作用。

  油液中的各種固體顆粒污染物既是引起機械設(shè)備磨損失效的原因,同時也是設(shè)備發(fā)生磨損的產(chǎn)物,其蘊含著大量的表征機器內(nèi)部磨損狀態(tài)信息。因此,實施設(shè)備在用油的污染度分析對實現(xiàn)主動維修,進行狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷,有著十分重要的意義。

  1、提高設(shè)備的工作可靠性和使用壽命

  國外大量的實驗研究表明,控制和減少油煙污染對降低污染磨損故障,提高設(shè)備的工作可靠性,延長零部件的使用壽命等有著重要的作用。美國俄克拉荷馬州立大學E.C.Fitch教授的研究表明,普通液壓系統(tǒng)中,當顆粒污染度水平降低5倍時,可使液壓元件的磨損減少50倍。美國通用汽車公司的研究表明,當潤滑油污染水平降低后,磨損速度隨之降低1/8,使用30μm的潤滑油濾清器的發(fā)動機的磨損率下降70%。使用高性能的濾清器還可大大提高機器的使用壽命,如使用標稱過濾粒度為10μm的濾清器,可使機器的使用壽命比原來使用60μm的濾清器的提高兩倍。此外,對軸承的壽命與油液污染度的關(guān)系的研究表明,潤滑油中若無微小顆粒,在小于疲勞載荷的條件下,軸承的壽命將是無限的。

  因此,控制油液中污染物顆粒的大小和數(shù)量,對控制零件的磨損,避免磨損故障的發(fā)生以及提高設(shè)備的工作可靠性和延長設(shè)備的使用壽命有著明顯的作用。

  2、減少維修費用,降低成本

  油液污染度監(jiān)測是一種積極的主動維修措施,通過經(jīng)常的監(jiān)測油液的污染度,可及時了解所監(jiān)測對象在用油液的污染狀況,分析油液污染的原因(如密封圈、濾清器失效等)并加以處理和修正,使故障消滅在萌芽狀態(tài)。從而達到延長機器使用壽命和故障時間間隔,提高運行可靠性及降低維修費用的目的。

  作為不解體監(jiān)測手段,油液污染度可在機械設(shè)備正常工作情況下進行檢測分析,避免了不必要的停機,從而可減少停機損失;當判定油液污染程度高,并且油品性能指標超出規(guī)定的技術(shù)要求,油液已經(jīng)變質(zhì)和全面惡化時才更換潤滑油,可避免更換還能正常使用的潤滑油,從而延長換油周期并降低油料費用。例如國產(chǎn)機車柴油機使用的第四代高級柴油機油,每噸售價達8000元,若按定期換油周期換油,則每次換油需支出容量多達1t的油品費用。如此高的材料費支出,設(shè)備管理部門是很難承受的。其實在潤滑油理化性能指標仍可重復(fù)使用。資料證明,采用油液污染度監(jiān)測可使油液的換油周期延長2倍以上。英國鐵路科學公司對英國鐵力機車柴油機的潤滑油狀態(tài)監(jiān)控表明,對柴油機曲軸箱潤滑油狀態(tài)進行監(jiān)控,當潤滑油超過技術(shù)要求時才更表明,對柴油機曲軸箱潤滑油狀態(tài)進行監(jiān)控,當潤滑油超過技術(shù)要求時才更換潤滑油,*一項,每年能節(jié)約原材料費用100萬英磅以上。若能防止災(zāi)難性故障,還可得到進一步的節(jié)約。因此,通過經(jīng)常性的油液污染度監(jiān)測,既可及時發(fā)現(xiàn)事故隱患,避免事故的發(fā)生,又可節(jié)省不必要的費用。

  3、提高故障診斷的準確率

  油液的污染度水平增加,預(yù)示著設(shè)備的使用狀態(tài)及潤滑油的性能將發(fā)生劣化,特別是當油液中顆粒污染物數(shù)量呈指數(shù)函數(shù)增長時,意味著機械必須停機,否則將發(fā)生災(zāi)難性故障。因此,當發(fā)現(xiàn)在用油液的污染度指標(顆粒數(shù))在短時間內(nèi)明顯增加時,在排除濾清器故障和密封失效等故障的前提下,結(jié)合油液理化指標分析、光鐵譜分析及振動分析等,可得出設(shè)備當前狀態(tài)的準確信息,從而大大提高故障診斷的準確率。

  綜上所述,對設(shè)備在用油液實施污染度控制,對提高設(shè)備的運行可靠性和減少維修費用有著重要的作用,研究潤滑油的污染度與設(shè)備磨損故障之間的關(guān)系,制定不同設(shè)備在不同工況下的污染度控制等級,對我國的設(shè)備監(jiān)測與故障診斷以及主動維修決策具有重要的意義。

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