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油液分析案例:鐵譜分析儀用于柴油機磨合階段的鐵譜監測

作者:   發布日期:2016-2-25   點擊數:2163

項目概況
    如下圖所示为Z12V-190B柴油機磨合階段的直讀鐵譜磨損趨勢曲線,工廠原来規定磨合時間是330min,直讀鐵譜結果表明,至B時,磨合已基本結束,磨損顆粒觀察也表明,運轉180min油樣中主要是正常磨損顆粒了。

Z12V190B柴油機磨合期的直讀鐵譜磨損趨勢曲線

  Z12V190B柴油機磨合期的直讀鐵譜磨損趨勢曲線

劇烈磨合階段A點的磨損顆粒圖像

劇烈磨合階段B點的磨損顆粒圖像

定量分析
    
      在本案中有一台1200T/H的卸料機,我們對卸料機的減速機進行了光譜和鐵譜分析,它是采用強制潤滑的減速機,2002年1月19日對該減速箱油樣分析時發現光譜數據分析顯示鐵元素的濃度达到1432.50ppm,直讀鐵譜數據分析DL=21360,DS=7280,磨損嚴重度指數Is达到驚人的40325.12×104,以上數據可以通過(表1、2)看出減速箱的磨損狀态的變化。

      磨損趨勢圖可以直觀地反映機器在運行過程中磨粒濃度的變化便于分析其磨損狀态及磨損發展趨勢,從曲線的變化趨勢可以看出02.01.19分析結果較上次發生明顯變化(圖1、2)。它的變化反映了減速機的異常磨損狀況的變化,根據以上定量的數據分析,我們不難發現減速機存在較嚴重的異常磨損。

           表1 卸料機橫行海側減速機油樣光譜分析結果       單位: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

 

圖1  鐵元素濃度趨勢曲線

鐵元素濃度趨勢曲線

圖2  磨粒濃度趨勢曲線

磨粒濃度趨勢曲線

定性分析
         我們進一步對油樣作定性分析,應用鐵譜儀制作了譜片,在譜片上可以觀察到有鐵磁性磨粒存在,磨粒多數是層狀磨粒和疲勞剝落磨粒(如圖所示),層狀磨粒尺寸在80×30微米左右,磨粒大多數呈藍紫色,且最大尺寸150微米以上,有的齒輪表面疲勞磨損剝落的産物,它具有光滑的表面和随機曲折的輪廓。在顯示開裂的過程中,这類磨粒的最大尺寸可达100微米以上。通常情況下受拉伸應力較大的摩擦副表面,如齒輪的輪齒容易産生片狀疲勞剝離磨粒。

 圖3   疲勞剝落磨粒    

疲勞剝落磨粒

圖4   疲勞剝落磨粒

疲勞剝落磨粒

檢測結論

    提出警告,建議清洗系統,檢修時注意檢查齒輪的磨損狀況。
    由于該設備當時的工作任務相對緊,現場無法停機處理,所以隻有更換新油来維持,在此我們進行一系列的跟蹤,在年修中對減速機進行拆檢,發現齒輪表面有嚴重的點蝕現象,更換了齒輪箱。
    在这之後,4月17日,我們對該油樣進行分析,油樣中存在大量的鐵磁性磨粒,其中層狀磨粒數量較多,磨損率略高,但光、鐵譜數據明顯減少,在譜片上可見到正常滑动磨損磨粒與其它的較大磨粒共存。这些較大的磨粒是表面光滑化的過程中被破碎的磨削波紋和其它各種表面凸起所形成的碎片,是些正常滑动磨損磨粒,表明該設備正處在磨合期,通過10月18日再次分析,齒輪箱目前正常的運行,证實了我們的診斷結果,同時也避免了減速機齒輪等的失效而導致更大的故障,直接影響正常的生産。

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