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油液分析案例:铁谱分析仪用于柴油机磨合阶段的铁谱监测

作者:   发布日期:2016-2-25   点击数:869

项目概况
    如下图所示为Z12V-190B柴油机磨合阶段的直读铁谱磨损趋势曲线,工厂原来规定磨合时间是330min,直读铁谱结果表明,至B时,磨合已基本结束,磨损颗粒观察也表明,运转180min油样中主要是正常磨损颗粒了。

Z12V190B柴油机磨合期的直读铁谱磨损趋势曲线

  Z12V190B柴油机磨合期的直读铁谱磨损趋势曲线

剧烈磨合阶段A点的磨损颗粒图像

剧烈磨合阶段B点的磨损颗粒图像

定量分析
    
      在本案中有一台1200T/H的卸料机,我们对卸料机的减速机进行了光谱和铁谱分析,它是采用强制润滑的减速机,2002年1月19日对该减速箱油样分析时发现光谱数据分析显示铁元素的浓度达到1432.50ppm,直读铁谱数据分析DL=21360,DS=7280,磨损严重度指数Is达到惊人的40325.12×104,以上数据可以通过(表1、2)看出减速箱的磨损状态的变化。

      磨损趋势图可以直观地反映机器在运行过程中磨粒浓度的变化便于分析其磨损状态及磨损发展趋势,从曲线的变化趋势可以看出02.01.19分析结果较上次发生明显变化(图1、2)。它的变化反映了减速机的异常磨损状况的变化,根据以上定量的数据分析,我们不难发现减速机存在较严重的异常磨损。

           表1 卸料机横行海侧减速机油样光谱分析结果       单位:ppm
   分析日期    99.11.28    00.10.10      02.01.19     02.04.17     02.10.18 
    Fe           145.95        162.16       1432.50      113.94         92.71  
    Cu              6.26            6.49             8.39         6.28          4.20
    Mn              1.53            2.12             1.45         1.27          1.05
    Pb               0.41            0.42             5.81         1.92          2.59
    Al                2.77            9.81            17.89        0.31          0.13

 

图1  铁元素浓度趋势曲线

铁元素浓度趋势曲线

图2  磨粒浓度趋势曲线

磨粒浓度趋势曲线

定性分析
         我们进一步对油样作定性分析,应用铁谱仪制作了谱片,在谱片上可以观察到有铁磁性磨粒存在,磨粒多数是层状磨粒和疲劳剥落磨粒(如图所示),层状磨粒尺寸在80×30微米左右,磨粒大多数呈蓝紫色,且最大尺寸150微米以上,有的齿轮表面疲劳磨损剥落的产物,它具有光滑的表面和随机曲折的轮廓。在显示开裂的过程中,这类磨粒的最大尺寸可达100微米以上。通常情况下受拉伸应力较大的摩擦副表面,如齿轮的轮齿容易产生片状疲劳剥离磨粒。

 图3   疲劳剥落磨粒    

疲劳剥落磨粒

图4   疲劳剥落磨粒

疲劳剥落磨粒

检测结论

    提出警告,建议清洗系统,检修时注意检查齿轮的磨损状况。
    由于该设备当时的工作任务相对紧,现场无法停机处理,所以只有更换新油来维持,在此我们进行一系列的跟踪,在年修中对减速机进行拆检,发现齿轮表面有严重的点蚀现象,更换了齿轮箱。
    在这之后,4月17日,我们对该油样进行分析,油样中存在大量的铁磁性磨粒,其中层状磨粒数量较多,磨损率略高,但光、铁谱数据明显减少,在谱片上可见到正常滑动磨损磨粒与其它的较大磨粒共存。这些较大的磨粒是表面光滑化的过程中被破碎的磨削波纹和其它各种表面凸起所形成的碎片,是些正常滑动磨损磨粒,表明该设备正处在磨合期,通过10月18日再次分析,齿轮箱目前正常的运行,证实了我们的诊断结果,同时也避免了减速机齿轮等的失效而导致更大的故障,直接影响正常的生产。

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