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久研軸承科技（安徽）有限公司
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對潤滑油的監測可避免設備的異常磨損

2009-09-01

　　采用稀油潤滑的設備，機械磨損所帶來的維護費用比例占所有工業性維護費用的一半，這就不難理解設備的用戶為何要積極尋找可以預先避免此類費用的手段和途徑了。在設備出現故障之前，需要把握維護策略并采取維護措施，而潤滑油在這當中扮演著至關重要的角色。
　　潤滑油在預防性的維護工作中起著特殊的作用。機械部件的磨損是維護工作中一個Z大的費用支出，任何一個運動部件都不能缺少潤滑。滾珠軸承、鏈條、齒輪、減速箱和聯桿等，都需要潤滑油來降低摩擦，由此可以降低所需的驅動能量，延長部件的使用壽命。通過一套可靠的診斷系統，可以從對稀油狀態的判斷，延伸到對全套設備和各個部件運行狀態的推斷。通過對潤滑油的監測，可以確定齒輪是否發生異常磨損(圖1)。診斷系統以Castrol Predict命名，可以根據監測分析來獲得有關設備狀態的信息，對鐵譜和光譜分析結果進行測評，這些數據將有助于確定采取何種維護措施。

圖1 通過對潤滑油的監測，可以確定齒輪是否發生異常磨損
　　對磨耗顆粒的分析
　　一個重點在于對磨耗顆粒和異物的分析，前一種顆粒是由于設備運行部件潤滑表面的材料磨耗造成的；此外，磨耗還可以通過設備上的工作液體和氣體的化學作用而產生，甚至機械設備周圍的異物也可能會進入到潤滑油的循環中。
　　在對磨耗顆粒的分析過程中，需要明確區分這些顆粒是由于過早(即非正常)磨耗而導致，還是屬于潤滑油循環中常見的顆粒混合物(圖2)。每一種方式的磨耗都會帶來具有獨特特征的顆粒，它與設備各個部件的磨耗過程和表面狀態密切相關。

圖2 在實驗室分析中，可以區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生的顆粒
　　通過對潤滑油中所含顆粒物作精確的實驗室分析，可以從中獲得關鍵性的信息，從而推導出預防性維護的措施。這些內容豐富的分析優于傳統的油品狀態報告，通常可以借助于頻譜方法，對Z小的顆粒進行鑒別，大多數為8μm或更微小的金屬。
　　油品狀態報告
　　油品狀態報告雖然可以反映出有關試樣中鐵或銅的含量情況，但是從中卻無法得出有關設備狀態的結論。微小顆粒的含量隨著設備運行時間的延長而連續增加，一旦更換了油品，整個過程又需要重新開始。顆粒的濃度數值由小逐步增大，直至設備從正常的磨耗轉變為磨損。微小顆粒的數量增加相當緩慢，因此不能排除磨損開始的時間點被發現過晚的情況。
　　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、數量、顏色、形狀和化學成分，對油品中的磨損顆粒和雜質進行鑒定(圖3)。只要設備處于正常的磨耗，則顆粒的數量會保持在相對恒定的狀態；而一旦進入磨損狀態，顆粒的數量和體積則會急劇增加。

圖3 通過鐵譜分析，可按照大小、數量、顏色、形狀和化學成分，對油品中的磨損顆粒和雜質進行鑒定
　　根據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、滑動和滾動磨損，還是屬于齒輪磨損、磨削磨損或軸承磨損；還可以區分出因不同影響而造成的顆粒，如各種腐蝕現象、潤滑油分解型產品或雜質。
　　Castrol Predict分析方法基本上可以分為兩個步驟：首先要進行數量測定，對此需要對所取試樣的顆粒指數、磨損顆粒含量和WPC(磨損顆粒濃度)進行測評，把所獲得的數據與以往的經驗值進行比較。第二步為質量分析，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。鐵譜成像是對所發現的顆粒按照大小和結構進行歸類成像的一種方法。從顆粒的種類和特征上，可以推導出其來源——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據庫獲得直觀的對比。由此，即可快速得出典型的磨損狀況結果。
　　潤滑油管理更加靈活
　　一旦所有信息都已經具備，即可制訂出針對具體應用領域以及把磨損因素考慮在內的重要維護措施。由此，設備的可利用性可以得到長期的優化。另外，在經濟上還有一個益處：潤滑油管理可以變得更加靈活。通過增加靈活性，可以更好地使潤滑油的使用符合實際的需求量，耗費大的維護措施無需再定時定點進行，而只是在必要時才做。
　　諸如Castrol Predict的分析目的在于把維護措施的僵化體系改變為一種與需求相適應的維護策略。在各個加工流程相互銜接的情況下，這一點意味著對設備的保護，從而帶來更高的生產安全性和更高的生產效率。中小型企業可以從預防性的維護措施中受益，尤其是在使用昂貴的設備來加工高品質的材料，或需要確保供貨期的情況下。（來源：切削技術）
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