车间设备使用油品监测现状问题与方法探讨.docx

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1、摘要：事实表明，磨损是影响设备工作可靠性和使用寿命的主要原因，且以磨料臃损造成的损失最为严重，而磨损类故障的主要故障源是油品污染。据统计，设备元件失效的70%-85%归因于油液污染。通常意义上所说的污染就是指油液中金属颗粒与水分污染.关键词：油品污染度；油液监测油品的污染主要包括颗粒、水分、空气、热和微牛.物污染等，其中对油液使用性能影响最大的就是颗粒和水分污染，其次为空气、热污染。油品及其中的污染物蕴含者大量的表征液压设符内部磨损状态的信息。运用先进的监测诊断技术，对在用油品的污染情况实施有效的监测和控制，可以及时掌握液压系统的技术状态，判断过度磨损是否有可能发生，采取措施消除各种故障源，将

2、对液压系统的科学使用管理和合理维护保障有着十分重要的意义。I.油品污染的原因与危害1.1 油品污染的原因油品的污染主要由外部原因和内部原因两部分造成。外部原因是指固体杂质、水分、其他油类或空气等进入油品。内部原因是指除了原有的新油液带来的污染外，在使用过程中运动的零件磨损和油品的物理、化学性能的变化.由r杂质侵入油品系统的方式不同，油品的污染可分为潜在污染、侵入污染以及再生污染3种类型，现分述如卜;(1)潜在污染：铸造型砂、切屑、磨料、焊渣、锈片、涂料细片、橡胶碎块及灰尘等有害物质在液压系统开始工作之前，就已潜伏在系统中。同样，在外购件中也会存在上述污染物。(2)侵入污染：在液压系统工作过程中

3、，外来污染物(如灰尘、潮气、异种油等)可经油箱通气孔和加油口侵入系统造成污染。通过往更运动的活塞杆注入系统中的油液、油箱中流动的空气、溅落或凝结的水滴、潦同油箱中的漏油等使污染物侵入系统中。(3)再生.污染：指油品在设备系统工作中生成的污染物。如零件残锈、剥落的漆片、运动件和密封材料的磨损颗粒、过灌材料脱落的颗粒或纤维等，发生物理、化学变化的生成物使金屈腐蚀产生颗粒锈片等污染物。在高温、高压作用下，由于水分、空气、铜、铁等介质作用而生成氧化物、树脂油垢等污染物。1.2 油品污染的危害油品的污染物类型大致可分为固体颗粒、空气、水、化学污染物等。其中，以固体颗粒污染造成的危害最大.固体颗粒与液压元

4、件表面相互作用所产生的磨损与表面疲劳可加速元件的磨损，使内泄漏增加，从而降低了液压泵、马达及阀等元件的工作可驿性以及系统的效率，更为严重的是可能造成液压泵或阀的卡死、节流口或过灌罂的堵塞，破坏系统的正常运行。空气、水、化学污染物等的存在，也会使油品变质，进而加速液压元件的损坏.2.油品污染度标准油品的污染程度及能否使用，必须有一个标准和检验方法，恰0“国际标准化组织”发布有ISO4406I999液压传动油液固体膜粒污染等级代号法的标准，国家标准也发布rGB/T1.40392(X)2：液压传动油液固体颗粒污染等级代号.油品的污染用污染度等级来表示，它是指单位体枳工作介质中固体颗粒污染物的含量，即

5、工作介质中所含固体颗粒的浓度。为了定量描述和评价工作介质的污染程度，1S04406规定的污染度等级,根据颗粒浓度的大小共分为26个等级，颗粒浓度愈大等级代码数愈大.ISO4406规定工作介质的污染度，用两组等级代码及中间一条斜线组成，前面一组代码代表Im1.工作介质中尺寸不小于5“m的颗粒数等级，后面一组代码代表Im1.工作介质中尺寸不小于15“m的颗粒数等级。例如:污染度等级代码为18/15的油品，它表示该油品每亳升内不小于5“m的颗粒数在13(X25(X)之间，不小丁15m的颗粒数在160-320之间.3 .油品污染度监测与分析3.1 监测系统采用种由HYDCFCU2100硬件、CoCOS

6、1.电htV2.5O软件、进出油管和相关连接组成的监测系统对油品的污染度进行检测该监测系统的浚件部分HYDCFCU2100可自动存储采集数据，而且内巴打印机。该系统内装有颗粒传感涔，可以实现颗粒自动记数。监测系统的软件部分为CoCoS1.igh1.V2.50,提供了油品污染度的ISO标准等级表。系统可计算及显示每im1.或每1()Om1.不同尺寸间的颗粒数.3.2 监测结果分析先将监测系统与某设备液压系统连接，启动设备在其工作状态稳定后，开始进行采集数据：每次测试时间约Iorain,监测系统每分钟对设备油品进行次污染度计算,用ISO44O06等级标准表示。据分析，设备工作系统污染度均处FISO

7、标准17/13和15/9之间,污染度一直维持在比较低的状态，设备工作系统状态良好。4 .监测方法对比污染度监测对于更换油品,提前检验系统工作状态比较方便.传统的对油品的污染度判断及更换方法，通常有两种：(1)经验判断更换法是将欲评定的油品与新油对比，观察两种油品的颜色差异，有无浑浊现象及灰尘与沉积物等。如果浑浊度较高，应该号虐过谑或换油。(2)定期更换法是根据油品的工作时间、使用环境、使用温度、负载大小等情况以及使用经验，定期更换油品。经验判断更换法是靠观察和使用经验来完成对油品污染度的评定的，它无法准酹把握油品的污染情况，故可靠性较差：定期换油法受换油期影响很大，经济性较差。如果换油过晚，可

8、能导致设济系统故障，进而造成重大损失：如果换油过早，本来可以继续使用的油品作为废油处理，可造成油料的严?S浪费。后来为车间工作人员方便掌握油品颗粒大约污染度，出现了一种便携式污染度测定仪，它只是便于车间工作人员粗略的掌握其污染度，有些企业考虑到经济情况从而让它走进/实险室，这种分析方法在实验室由于不同分析人m在视野里所选择的均匀区域不同，分析结果也会不同，这种人为因素是不可避免的，因此分析结果只能做参考，也会给同一样品的内检和外检带来出入，引起争议。应用油品污染度监测系统进行监测，使更换油品、提前检验系统工作状态更为科学、方便：与传统的定期更换、经脸判断更换、便携式测定仪等方法相比较，其可靠性

9、和经济性均有较大提高；5 .监测方法油液监测方法包括油侦分析和油中的微粒分析两方而。常规理化性能分析涧滑油常规理化性能分析是根据涧滑剂本身性能的变化，来判断机械的磨损状态，可以防止因润滑不良而导致的故障。实践证明，润滑剂的性能与机械设备的磨损状态、设备的使用寿命有着密切的关系，通过对润滑剂进行理化性能指标的监测，可以达到对机械的磨损状态进行间接监测的H的，可以防止因涧滑材料的衰败而导致的机械故障与零件失效。涧滑油的理化性能指标主要有：粘度：涧滑油的主要性能指标，对润滑状态影响最大，是决定机械工作状态的重要指标，也是判断所用滑油正确与否的重要特征参数.一般为必检指标，可以采用运动粘度测定器进行测

10、定。水份：会造成油的乳化，使粘度升高，使润滑性能变差：此外还会加速设备的腐蚀。水份可以采用水份测定器进行测定。总碱值（TBN）：该指标表示泡油中碱的总量，由丁船用燃油的质量较差，必须保证滑油具有一定的碱值，防止酸腐蚀的发生。机械杂质：润滑油中的各种沉淀物，如砂土、酹粒等，反映油品的纯洁性，当机械杂质的含量较高时会加速机械的磨损。机械杂质可以采用机械杂J贞测定器进行测定。其它：润滑油的其它性能指标，如凝点、灰分、残炭、闪点、油性等。在开展润滑油常规理化性能监测时可选择其中几个指标进行监测，既可实现按质换油，也可对设备磨损状态进行监测。光谱分析涧滑油的光谱分析是指利用光谱分析的方法，鉴别涧滑油中磨

11、粒的成分和数量，据此预测被监测对象的磨损状态的方法。润滑油的光谱分析主要有发射光谱分析和原子吸收光谱分析。目前先进的油料发射光谱仪操作简便，分析速度快（30秒内便可测定一个油样中20多种元素的含量）、精度高，分析容量大，适用大规模含有多种材质摩擦副（如柴油机）的设备群体的监测。油液光谱分析的目的是根据涧滑油中的磨粒所含元素的种类、含量以及变化趋势，来识别机械磨损状态.铁谱分析骨谱技术产生于70年代，是目前广泛使用的油液监测技术。铁谐技术是利用高梯度、强磁场，将润滑剂中所包含的磨粒按其粒度大小仃序地沉积下来，然后借助下其它各种分析方法对磨粒进行定性和定量分析的技术.测定的内容包括：磨粒的浓度和颗

12、粒的大小，它们反映了机器磨损的严重程度。磨粒的形貌，它反映了磨粒产生的原因和机理。磨粒的成份，它反映r磨粒产生的部位，即发生磨损的零件0通过对沉积磨粒的分析，可以掌握机器运行时的实际磨损情况，判断磨损的状态。铁谱分析的实质是根据涧滑油中磨粒的形貌、尺寸、数量、成分的分析,识别磨损零件、磨损的类型及磨损的程度等。铁谱分析的仪器主要有直读铁谱仪和分析式铁谱系统。油液污染度监测油液中的各种固体污染物（包括金属颗粒和非金属颗粒）对机件的危害很大，是引起机件磨损、刮伤、卡死、堵塞、降低效率的主要原因.为了控制油液（如涧滑油、液压油等）的污染，减少因污染而导致的故障，在实际生产中采用对油液的污染度进行评定

13、的方法。油液污染度评定是测定单位容积油液中固体颗粒污染物的含量，以此来反映系统或零件所受颗粒污染物的危害程度。常用的方法有：1.称重法（按100嵬升油中含有颗粒重量（克克）分级）。2.计数法（按照每K）O充升油中含有不同大小颗粒的数量来分级）。颗粒计数法是测定单位容积油液中所含颗粒污染物的尺寸及分布，来表示油液污染度的等级。可以按ISo标准或NASA标准提供分析数据，具有测定精度高、速度快的特点。这种仪冷特别适用于对液压系统油液污染状况的监测。结论本文介绍了设备所应用的油品污染度监测方法。结果表明，对于同一样品，这种分析方法比起传统的定期更换、经的判断更换、便携式测定仪等方法具有分析步骤少、速度快、分析结果可考等特点，从而为车间快速提供可能的分析结果,使r与车间工作人m进行相应操作，降低了设备故障率，保障了设备的安全运行.