磨粒分析在脂潤滑設備的故障診斷方面的應用

  吊車、航車、天車都是人們對起重機的俗稱，行車和現在我們所稱的起重機基本一樣。是用來進行物料搬運作業的機械設備，通過工作機構的組合運動，把物料提升，在空間一定范圍內移動，完成物料搬運的工作循環。

  行車的組成之一卷筒聯軸器是一種新型撓性聯軸器，主要用于起重設備中起升機構的減速器輸出軸與鋼絲繩卷筒的聯接，也適用于其它類似的既傳遞轉矩又承受徑向載荷的機械設備，但不能用作需承受軸向載荷的傳動。卷筒連軸器是行車中非常重要的設備，承受較大的負荷，且運轉速度比較低,其在運行過程中經常會出現局部點蝕、疲勞剝離等故障。設備發生突發故障時，一般都會引起較大的經濟損失, 而對其進行檢修往往要花費大量的人力和物力。因此，需要有新的技術手段來對其進行狀態監測和故障診斷。

  卷筒連軸器也是采用潤滑脂來進行潤滑的，由于潤滑脂屬于粘稠狀半固體狀物質，無法循環流動，在使用過程產生的磨粒基本停留在原來位置，因此很難采集到有代表性的油樣。同時，由于潤滑脂一般還具有密封的功能，導致所采集的樣品中往往存在大量的外界污染物，這給潤滑脂的磨粒分析帶來很大困難。加上潤滑脂中稠化劑的含量很高，常規的有機溶劑很難將潤滑脂中的有機物全部溶解而不影響磨粒的外觀形貌。

  正因為以上特點，普通的方法無法完成對潤滑脂中金屬顆粒進行定量和定性分析。所以需要采用新的方法，將潤滑脂的磨損分析方法與潤滑油的有關分析方法統一起來，來進行脂潤滑設備的狀態監測和故障診斷。

一、定量分析

  可通過光譜分析對潤滑脂中所含金屬元素濃度進行定量分析。

  先用溶劑對潤滑脂進行預處理，使之成為液體狀溶液，再利用油料光譜儀對其元素含量進行測定。在實際操作過程中，一般主要分析鐵、銅、鉻、鎳等磨損金屬的元素含量。

  對行車卷筒聯軸器進行磨損分析檢測，分兩次時間點進行取樣，判定主要金屬元素的含量，看兩次取樣的分析結果中，有沒有哪種元素的含量異常偏高，來分析推測聯軸器本身是否有異常磨損出現，如果其中鐵元素含量異常偏高，則說明是有異常磨損出現的。

二、定性分析

  可通過鐵譜技術對潤滑脂中所含金屬顆粒的形狀、成分進行測定。

  鐵譜分析則是先將潤滑脂預處理成液體狀溶液后，再利用旋轉式鐵譜儀自備譜片，再通過鐵譜譜片觀察磨粒形態。磨粒光學觀察的目的是應用鐵譜顯微鏡及其附件觀察鐵譜片上各種微粒的數量、尺寸、表面紋理、輪廓以及光澤，從而分析判斷機械的磨損狀態及發展趨勢。因此在鐵譜片上眾多的顆粒中應重點觀察分析的是尺寸較大、數量較多的顆粒，尤其是各種異常磨損顆粒。

  進一步對樣品進行磨粒分析顯示潤滑脂中存在大量金屬氧化物顆粒和中、小尺寸的鋼質磨粒，如果有將近100*70 微米的片狀磨粒，則說明有大量金屬氧化物，說明摩擦表面有潤滑不良現象，大量磨粒的出現，就說明由于潤滑效果差，導致設備出現了異常磨損，需要現場點檢盡快補充潤滑脂, 以改善摩擦副潤滑狀態。如果鐵譜分析顯示檢測潤滑脂中存在大量紅色氧化物顆粒,說明該測點的摩擦副存在較嚴重的銹蝕現象,可對此監測點進行跟蹤監測，以此來判定聯軸緩沖器是否有較嚴重的潤滑不良現象或是較嚴重的異常磨損現象，以此建議重點檢查設備磨損狀況。

  通過磨粒分析技術，來診斷行車卷筒聯軸器的故障，特別是背景振動復雜的聯軸器由很不錯的效果。

附：論文