《油液中小磨粒与大磨粒的综合监测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《油液中小磨粒与大磨粒的综合监测（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要介绍了离线分析的原 子发射光语仪OMA和在线监测的金属扫描仪eM ta lSC AN的各 自特.点,以及两种仪器 可统 计处理的各 类界限值及综合监浏分析。机 械装 备的油液 中,大小磨 粒出现一般有 三 种情况:( l ) 仅有微小磨粒 (一般2 2.79 9 9衰3趋势控制统计的三种界限值产以d 霖霖之犷犷平均值值均方值值正常界 限限苦告界限限异常界限限( ( ( ( ( ( ( ( (I区) ) )(1 1区) ) )(皿区) ) )趋趋势控制g g g4.2 7 7 74.52 2 218.13 3 3衰4线性回归的三种界限值屏d 蕊蕊矛些犷犷相关系数数回归精度度正常界限限警告 界
2、 限限异常界限限( ( ( ( ( ( ( ( (I区) ) )(1 1 区) ) )(瓜区) ) )回回 归浓 度c c c0.别5 5 54.936 6 64 1.82 2 2可 知道油样中元素 磨损 含量(或 浓度 )。、取 样频率弄每个油样相应的机器运 行时间t和相邻油 样中浓 度的变 化趋 势g等四个坐标 量,用概 率 统计方 法 求出它们之 间 的界 限值,充分 利用 这 些信息去揭示机器磨 损 状态。作 者针对MOA光谱仪研 制 的界 限值 (制 有软 件 ),确 定出浓度、趋 势、线性回归和趋势( 或梯 度 ) 控制四类图1油液光谱 分析的四类界限值界 限值。每类 界限值分正常
3、、警告和异 常三种等级,见图1和表2一表4。这是根 据 某内燃 机 车柴油机的粼兀旧个油样统 计结 果,已在 实际中推广 应用。随着油样数不 同和机 器 运 行时 间增 加,界限值需 动 态修改。例如一个 大修 期 内 的动态修改,新 机 器 经 大修后 的修改等。这种 软 件对不同 机器可分 别 制 定界限值,具 有通用性。图1是以e F 元素为例的四类界限值统 计图,其中四个坐标 量均为正值。取 样频率f是当前取样 数与制定界限值所用 油样总数(例如20 0个 ) 之比,敌以百 分比表 示作 为纵坐标。横坐标c是磨损元 素含量或 浓度(拜砂耐 );向左的横坐标g是 相邻两个油样 中的磨损元
4、素浓度。l和cZ之差 除以取样间隔时间( h ),称 为浓度 变 化趋 势 ( 简称 趋 势 ),单位为回耐,实际是取样时 间间隔 内浓度 的变化 率;向下的纵坐标 以或s) 表示机器运行 小时数(或行驶公里 数)的百 分比,它是 取样时当前运行 小时与机 器寿命 小时之比。第 一象限是浓度直 方统 计图,即f二F(。)关 系,接近正态分 布。第二象限为 趋 势直方 统计图,即了二F(g),接近韦尔分布。根据相关的直方图,浓度和趋 势的三种界 限值如表2。第三象 限是趋势与机器运行时间 百分比的关 系,即g二F(t),是三条直线,称趋 势控制界限,如表3。第四象限是浓 度。与:百分比的关系,是
5、用线 性回归的三条 斜线,称线性回归界限值,如表4。有了以上四类统 计的三种界限值,即可具体应用。例如对 浓度预报和趋势预报,可用表2;对 趋势 控 制预报,可用表3;对机 器运行 时间,可用 表4。这 些都由计田思 龙 竺昌能监测非铁磁 颐粒 (有 色金 属)尺寸 为15。一1以刃拌m,在1。-巧0拜m范 围内亦有信息丢失区。关于这个问题有如下几种考虑:(l )有些 精密 设备 ( 例如飞机发 动机,数控机床等 ),产 品质量成熟,主 要 用MOA监测早 期故 障,从磨损含量是否超界限即可 预报;特殊情况下 出现 大颗 位,些丝理&维修:,、5困黯(续)口陈兆虎李兰儒张红三、相对诊断标准 应
6、用我们 在日常 的监测诊 断 过程中,当监测振 动值超过表3、表4中 的 判断 标准 时,缩 短监测周 期,主动 跟踪故障的发展趋势,并及 时给生 产车间和设 备 管 理 部门出具设 备运行监护报 告,提醒车 间加 强 该 设 备的运行状态监测。视情况对 其进行 精密诊断,对故障进一步定性、定 位,根据 故 障发展趋 势,决 定 是否 出具停机报告,反馈车间最 终作出维修 决 策。例如一套 丙 烷 车间 的丙 烷 泵1以1 3,在19 98年7月20日监测振 动值中,电机 前 端 垂 直 方向振 动 值IV=8,8 3mm ls、I H=10.5 4rnmls、后端ZH二5.lmmls,根据1
7、 50 2 373和DIN4566 5电 动机器振动标 准 最 大值4.5n翻耐s均超标,说明电机异常。丙 烷泵的前 端垂 直 方 向3V=10.715、水 平 方向3H二10.3/s,后端 垂 直 方主要 是疲 劳剥 落 ( 滚动 轴 承、齿 轮等 ),用Me ta l SCA N监测可以及时预报,信息 丢 失影响不大,故 用MOA和Me ta lSCAN可以较好地满足诊 断要求。(2 )有些 设备 (例如某 些国家的飞机燃汽轮机),用MOA监测,长期 没有 测出故 障,但从出现几次事 故分析,主要是 大颗粒,则 用Mea l tS CA N是不可缺的。( 3 )有些设 备 (例如各种类型的
8、内燃 机、鼓风机、压气机等 ),有 滚动、滑动、摆动的 各种摩擦副,其 磨损 物可能有球状、片状、链状 等 各种形 态,大量是微 小颗粒,此时除用MOA和Me ta lSCAN外,最好 配以铁 谱 分析。应指 出,铁谱不能 代替M e ta lS CA N,反之 亦然。2.监测的磨 损元 素MO A可监 测多达近3 0种微粒 磨 损元素的浓度,基本覆盖了绝 大 部分 摩 擦副 材 质成 分:Me ta lSCA N可监测大颗粒 的铁元素和有 色元素两种磨 损 物类型,两者监 测时可互补。3.故障 信息界限 值的多样性由图1可知,M OA可从油样 信息来 制 定四类界 限值。由图2一图6可 知,
9、Me l习SCA N可从 颗 粒尺寸和相应颗粒数、运行小时与相应的总颗粒 数、运行小时 与相应的累积磨损质量、颗 粒尺寸 与颗粒 数量的分 布和颗粒尺寸与质 量百分比制定 出四类界限值。但图3与图2有 类同关系。在应用 中,图2、图5和图6制定界限值更 为直观,其 他可作对比参考。从 两种监测 仪器根 据输出信息所制定 的界 限值可看出,MOA是以磨 损 元 素 含 量 为主 要信 息,而M e ta l-SCAN是以颗粒尺寸、累积质 量、颗 粒数量为 主要信 息。根据 界限值来预报 故障的理想情况是 要能 判别:有 无故 障、故 障部位、故 障程 度、故 障模式和故 障类型,这 些都要结合
10、具体 机器进行 二次开发。能判 别故 障的界 限值种类越多,旁证依 据就 越充分,诊断准确率亦高。但应注意各类界限值指 明的故障程度 往往并不一致,例如有的预 报 为警 告,有 的预报 为异 常。根据作者应用MOA的经验,大部分 机器首 先按趋势,其次按浓度,其他作 参考。国外应用M e ta lS CAN的经验,首先按累积质量,其次 按颗粒尺寸,其他 作参 考。4.从在线要求 分析M OA不 能作在线 分 析,只能离线监测。Me ta l-SCAN可作在线、全液流 分析,一般说不会有信息丢失。三、结束语作为 机器的状态监测 和故 障诊断来说,应该发展在线监测。作 为在线 磨损 监测仪器的功能、性能和水平 来说,Me t公s c AN是目前相当好的一种,但6 0拜m颗粒,还不能 捕捉。因此,在线和离线监测都不可缺,不同机器可能有 不同侧重。目前作者对Me la lSCA N还 缺乏自身应用经验,此文仅供 参 考。作者通联:北京理工大学车辆工程学院北京海淀区白石桥路7号1X X)81编辉王其困思忿 艺息&维修2、
