设备诊断 - 铁谱分析诊断技术

设备诊断 - 铁谱分析诊断技术

旋转运动设备、往复运动设备等其它传动设备由于摩擦的存在而使得零部件产生正常和非正常摩损，对设备磨损状况的状态监测和技术诊断，掌握正常摩损，对设备磨损状况的状态监测和技术诊断，掌握正常磨损规律，提出保养检修措施。

同时，监测非正常磨损现象，提出早期预防措施防患于未然。对于设备零部件的磨损检测对设备正常使用，保证和延长技术寿命是非常重要的。目前对磨损的检测诊断技术有铁谱分析技术，光谱分析技术，快速油质分析技术等等，这些都是非常有效的方法。

“铁谱分析技术”现在一般用来凡是磨损的检测诊断都用这一术语。其实，这是因为大多数机械零件是以碳钢、合金钢和铸件制成的，它们的磨损磨粒的分析用铁谱分析技术是恰当好处的，也是应用广泛的。然而还有一些金属和铜等材料制成的零件的磨损磨粒则用铁谱分析是效果不好的，这就需要用光谱分析仪了。

通俗地讲，“铁谱分析技术”就是泛指磨损残粒的分析技术，它是对设备的润滑油中的磨损残粒的分析，是一种不解体的在线检验方法，磨
损残粒一般就是指磨粒。铁谱分析技术是国外70年代开始发展起来的…种机械零件磨损分析的方法实现这种技术的基本装置是铁谱仪。目前的铁谱仪有分析式铁谱仪、直读式铁谱仪和旋转式铁谱仪。

铁谱仪的工作原理和工作程序。以分析式铁谱仪为例，其工作原理是，取自设备润滑油系统确定部位的测量油样，由仪器中的微量泵送到放置成异型磁铁的顶面成一定角度的铁谱基片上，在油样往下流动的过程中，油样中的零件磨损的磨粒就在高梯度、强磁场的作用下吸附在铁谱基片上，进而使磨损与油分离开来，并且按照由大到小的次序沉积在铁谱基片上，表现出沿磁力线方向排列的链状。

然后经过清洗残油和固定处理后制成铁谱片，用于对磨损情况进行定性和定量分析。这种分析式铁谱仪经过对谱片的制作虽然复杂一些，但是它对磨损的分析基本准确，故障抓的也是比较准的。直读式铁磨仪比起分析式铁谱仪就容易的多，它不需要制作铁谱片，将油样经过仪器吸附后可直接读数，并且，由于微机技术的引进，铁谱仪的智智化越来越高，操作也越来越简单，分析结果也越来越准确。一般情况下是以直读式铁谱仪作为日常使用仪器。

当发现情况异常，需要定性和定量结合起来分析时，就用分析铁谱仪配合使用。应用铁谱分析技术对设备的润滑油进行采样分析，一般的
步骤是这样的，即整个抽样分析工作分为采样、检测、诊断、预测和处理五个步骤。

(1)采样，这是第一个关键步骤，采样必须采集能够反映当前设备中零部件的运行状态的有代表性的油样，所以，要根据不同的设备结构选样采样点，否则油样分析无效。

(2)检测，这是第二个关键步骤，通过检测来测定，油样中磨损磨粒的形态、大小、数量、材料性质和粒度分布等等。这一步要拿出定性和定量分析的依据。

(3)诊断，这是第三个关键步骤，也是核心工作，通过对磨粒的分析判定设备磨损部位的状态是正常还是异常，对异常磨损还要确定是哪些零部件磨损，同时还要确定磨损类塑，例如粘着磨损，磨粒磨损等。

(4)预测，根据诊断结果估计异常磨损的零部件的磨损趋势和今后可能发生的磨损类型等等。

(5)处理，根据诊断预测的情况确定检修方式并制定有效防范措施。

铁谱分析技术在近年来有了很大的发展，它为机械摩擦磨损机理的研究和设备技术状态监测提供了重要手段，它的应用突出表现在柴油机、燃气轮机、液压系统、齿轮箱、轴承、工程机械等机械设备和零部件的状态监测和故障诊断的领域范围，它的应用效果不仅体现在技术上的先进性，而且在经济效益上取得丰硕成果。

目前铁路运输所用的各类内燃机车在运用铁谱分析技术后，架修时间间隔比原来初定的延长了两倍左右，检修费用大大降低。铁谱分析与
光谱分析技术、放射性示踪技术共同构成摩擦磨损分析的三大技术．

它的应用前景非常广泛。在设备诊断实际工作中，铁谱分析与光谱分析在应用中可以互相补充，光谱分析能测定润滑油中的各种微量金属元素及其浓度，而铁谱分析则可以测润滑油中金属磨粒的形状、尺寸、数量和粒度分布状况。

如果借助于其它铁相加热法或扫描电子显微镜的射线铁谱分析系统，那么还可以判定磨粒的成分，从而获得有关磨损过程的类型及磨粒材料方面的情况。