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滚动轴承其他诊断方法（4） |
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| 滚动轴承其他诊断方法（4） |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 8:42:38  |
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四、油液分析诊断
滚动轴承失效的主要方式是磨损、断裂和腐蚀等，其原因主要是润滑不当，因此对运行时使用的润滑油进行系统分析，即可了解轴承的润滑与磨损状态，并对各种故障隐患进行早期预报，查明产生故障的原因和部位，及时采取措施防止恶性事故的发生。
油液分析应采用系统的方法，只采用单一手段往往会因其局限性而导致不全面的诊断结论，容易产生漏报或误报。实践证明，由以下五个方面，即理化分析、污染度测试、发射光谱分析、红外光谱分析、铁谱分析构成的油液分析系统在设备状态监测与故障诊断工作中可以发挥重要作用，其诊断结果与现场实际基本吻合，具有显著的经济效益与社会效益。
1．润滑油理化指标的检测
良好的润滑条件可大大减缓设备的磨损，是延长设备使用寿命的可靠保证。设备首先应做到正确选油，其次是连续跟踪监测其质量指标的变化，三是当润滑油劣变失效时应及时予以更换，为此必须定期对设备用油进行理化指标检测。润滑油常规的质量指标有黏度、闪点、氧化稳定性、总酸值或总碱值、水分、腐蚀等，此外不同品种的油液有时还应根据其具体用途增测其他项目，如泡沫稳定性、抗乳化性、残炭、灰分、密度等。
2．污染度测试
油液经过使用后不可避免地会受到不同程度的污染。通常污染来自内部和外部两个方面，内部有在摩擦热作用下油液本身氧化产生的树脂类不溶物、胶质、高聚物、积炭等污染杂质，外部污染有运行摩擦副产生的固体金属颗粒或由于设备的磨损产生的直接危害和外来灰尘等异物进入。因此经常监测油液的污染程度，判断污染产生的原因并加以解决，确保油液清洁是至关重要的。
检测油液污染程度的方法有定性、半定量和定量三种。具体选用何种方法主要由油液品种、工况条件、对清洁度要求的宽严程度而定，如对柴油机通常用斑点试验法即可满足要求，而对液压油和汽轮机油多数情况下选用颗粒计数仪或污染测试仪进行更精确的测试。
3．发射光谱分析油液中金属元素含量
润滑油中经常会有一些金属元素，这些元素的来源有三种途径：一是来自润滑油中的添加剂，如钙、钡、锌、磷等；二是外界污染混入的杂质带进来的，如硅、钡、钠等；三是磨损颗粒中的金属成分，如铜、铬、铅、铁等。
设备在投入使用之前应检测新油中金属元素的种类及含量，并做好记录档案。新油中的金属元素主要来自于添加剂，含量是一定的；随着设备运行时间的增长，油中金属元素的种类和数量都会发生相应改变，根据变化趋势可以判断设备产生磨损的部位和状态。由此可见，定期测试润滑油中金属元素的含量，掌握其变化趋势是设备状态监测的主要内容之一。正因为如此，利用发射光谱进行工况监测是国内外应用最早和最广泛的手段之一，已取得非常明显的效果。
4．红外光谱分析
红外光谱的出现使状态监测又增添了一个新的重要手段。众所周知，润滑油性能的好坏主要取决于基础油和各种添加剂的性质。润滑油的劣化和失效主要是由于添加剂在摩擦热的作用下发生了氧化、酸化、降解而相应生成了氧化物、酸化物、硝化物、树脂、积炭等有害物质，导致基础油和添加剂的化学成分及分子结构发生了变化。这些变化均属化学变化，一般的理化分析是无法检验的，而利用红外光谱检验是最直接、最有效也是最快捷的方法。红外光谱的主要原理是不同的化合物的分子结构不同，在红外光谱上都会出现特定位置的吸收峰，通过典型峰位和峰面积的积分计算即可对油品的某些特性进行定量的或半定量的分析。近年来由于计算机技术的迅速发展及在红外光谱技术中的普遍应用，大大减少了测试误差。上述红外光谱的突出优势，使其在状态监测中的应用更加日益广泛。
5．铁谱分析
铁谱是近几十年才产生和应用于状态监测中的一种油液分析方法。由于它可以直接观察油液中颗粒的尺寸、几何形态、颜色、数量及分布状态等，所以它一问世就受到了广泛的关注。如果将铁谱和发射光谱两种手段结合起来应用，则对油液中金属元素既可进行定性分析又可进行定量分析，既可分析小尺寸颗粒又可分析大尺寸颗粒，既可监测设备正常磨损的变化趋势，又可监测异常磨损的状态，使状态监测和故障诊断更趋完整和准确。
铁谱分析在我国是应用最多、最普遍的油液分析设备诊断方法之一，目前大多采用的是直读式铁谱仪和分析式铁谱仪，近年来旋转铁谱仪和在线式铁谱仪也受到越来越多的注意。
关于铁谱技术的原理与分析诊断应用，参见相关资料。
五、温度监测诊断法
滚动轴承如果产生了某种损伤，其温度就会发生变化，因此可通过监测轴承温度来诊断轴承故障。该方法应用得很早，在当时在没有其他更好的监测诊断手段的情况下，同时也是由于这种方法简便实用，确实在滚动轴承的巡检中起到了一定的作用。
但这种方法的致命缺点是当温度有明显的变化时，故障一般都达到了相当严重的程度，因此无法发现早期故障。同时对滚动轴承的温度测量虽然简单，误差一般较大，因此这种方法目前已逐步转变为对滚动轴承的辅助监测诊断手段。为了保护重要设备不致发生全面毁坏事故，目前对一些重点设备、大型设备，仍然在现场安装轴承温度显示仪表，有时还将轴承温度测量参数引入控制系统，增设报警功能和自动停机保护功能。
六、间隙（游隙）监测诊断法
除圆锥滚子轴承外，滚动轴承的内圈和外圈中，即使固定了其中的一个，但由于其内部有间隙，未固定的轴承套圈仍可向一侧移动，该移动量就是轴承间隙，又称游隙。
若轴承套圈或滚动体磨损，则轴承间隙会增大，与原始间隙值相比较，即可知道磨损量。但是当轴承在设备中安装好后，特别是在旋转过程中，要直接测定间隙十分困难，因此多采用间接测量法，即用轴的位置测定代替轴承间隙的直接测量，比如测量轴的振摆、轴端移动量和轴心轨迹等。
间隙测定法对轴承磨损、电蚀的诊断比较有效，但由于其测量不直接，影响因素较多，并且当间隙较大时，轴承的故障一般都已经达到了相当严重的程度，也就是说这种方法无法发现早期故障，因此只能作为避免整台机器故障扩大化的方式，而不能提前发现和预报故障，故目前这种方法只在大型机器、低速机器和检修周期很长的设备中采用，而对小型、高速机器不太适宜。
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