文档介绍：铁谱技术及其在滑动轴承故障诊断的应用
丁昱寰
摘要
滑动轴承作为机械设备中重要的零部件,它的可靠性直接关系到机械的运转安全。本文简要介绍滑动轴承的结构、分类及主要的失效形式和原因,同时介绍铁谱分析技术的原理和发展,最后结合两个现实案例,具体阐述铁谱分析技术在滑动轴承故障诊断领域中的应用。
关键词:滑动轴承;失效形式;铁谱分析
The theory of Ferrography and its application in the fault diagnosis of journal bearing
Yuhuan Ding
Abstract
journal bearing, as an important part of machinery and equipment, its reliability is directly related to the mechanical operation paper has a brief introduction of the structure, classification and the main failure forms and causes of the journal bearing .Meanwhile, The principle of ferrography analysis technology and the development have been introduced last,it elaborates the application of the ferrographic technology in the fault diagnosis of the journal bearing by analyzing two specific case.
Key words: journal bearing; failure forms; ferrographic analysis
序言
滑动轴承是众多机械中最重要的结构单元之一,它的可靠性直接关系到机械的安全运转。由于滑动轴承特殊的结构和工作环境,其工作条件十分恶劣,它的损坏轻则报废,严重的将导致曲轴、机体、连杆报废。甚至造成人身伤亡事故。因此,必须对滑动轴承进行状态监测,避免其发生严重故障,以减少经济损失。由于滑动轴承的常见失效形式为磨损,刮伤,胶合,疲劳剥落以及腐蚀,而这些失效形式均伴随着磨粒的产生。磨粒作为失效形式重要的信息载体和判别依据,可以直接从润滑油油样中获取,实时监控方便快捷。因此,基于油液监测的摩擦学分析方法是对滑动轴承进行故障预测和诊断的有效方法。研究不同工况下的滑动轴承润滑油中的磨损产物和磨损表面特征之间的对应关系,对滑动轴承的故障诊断具有重要的意义。在众多的油样分析技术中,铁谱技术由于其成本合理,监测方便,在工程实际中得到了普遍的运用。故本文重点叙述运用铁谱方法的滑动轴承油液分析诊断技术。
文献综述
EI 数据库进行分析
从EI数据库的分析来看,用铁谱法来诊断滑动轴承故障的文章较少,主要集中在在线铁谱法诊断滑动轴承的实验方面。而针对铁谱技术发展的论文数量较多,主要是由于铁谱技术作为一项具有广泛运用性的诊断技术,自发明以来就运用到了工程实际当中,为了适应各类不同的工况,在各方面都不断地探索与发展,并且越来越完善。而滑动轴承的结构相对简单,铁谱法来诊断滑动轴承的故障为铁谱技术的实际运用,随着铁谱技术的发展,其诊断的方式和准确性也不断的改变和提升。从发展趋势来看,主要是由离线式铁谱诊断向着在线式铁谱诊断发展。以下是相关论文随着时间分布图。
图1 论文时间分布图
铁谱法滑动轴承故障诊断国内外研究进展
自铁谱技术发明以来,迅速被许多国家所接受,并由最初的实验室磨损机理研究逐步发展成为用于机器状态监测和故障诊断的重要工具。经过30余年的发展,铁谱技术在摩擦学基础研究和机器状态监测中获得了广泛的应用。滑动轴承在其工作期间,绝大多数的故障及失效都是由于各类不同形式的磨损引起。而各类不同形式的磨损所产生的磨粒又具有各自不同的形貌特征,这为运用铁谱法来进行滑动轴承的故障诊断提供了良好的基础。然而各类离线式铁谱仪的磁场并不能有效的沉积非铁磁性颗粒,在滑动轴承的润滑系统中,磨损颗粒大部分来自于轴及巴式合金的轴瓦。从轴上磨损下来的颗粒是铁磁性的,从轴瓦上磨损下来的颗粒是非铁磁性的。在利用铁谱仪对滑动轴承进行故障诊断时,铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒的特征都是同等重要的。《磁流体在铁谱技术中的应用研究》一文详细介绍了磁流体作为一种磁性液体,将其加入润滑油中可以对非铁磁性颗粒进行“磁化”,使非铁磁性颗粒获得“磁性”,于是铁谱仪便可以