应用铁谱记录诊断法诊断液压设备系统的磨损

　　液压系统是以流体为工作介质、单位体积输出能量很高的精密机械产品。在系统运行过程中磨损、腐蚀产生的剥落物易混入油液中，可通过观察和测量得到油液中所含磨损粉末的形态、大小、颜色和数量等方面的信息。根据这些信息，可以准确地得到液压系统的磨损和腐蚀情况，帮助我们弄清液压系统的故障类型、程度和部位。甚至得出液压元件完全失效的结论，常用的方法是采用铁谱记录诊断法。

　　1铁谱记录诊断法的基本原理

　　铁谱记录诊断法是逐步发展起来的一门新的检测技术，其基本分析过程是让带有磨屑的润滑油流过一个高强度与高梯度的磁场，利用磁力把铁磁性磨屑从润滑油中分离出来，而且按照磨屑颗粒的大小次序沉淀在基片上制成谱片，供观察和分析用。

　　对液压设备进行铁谱分析时，先从油箱中取样，分析可得整个液压系统的状态，若发现有异常磨损粉末，再从机器的各特定部位取样，以便查明发生异常的部位和原因。铁谱技术用以分离磨粒的装置如图1所示。

　　通过微量泵将一定容量的油样抽入胶管中，然后沿着一倾斜的玻璃铁谱片流进贮油杯，油样中的磨粒在玻璃铁谱片的磁铁作用下，磨粒滞留在铁谱片上，沿流动方向从大到小分布，不同大小磨粒沿磁场方向呈链状排列。

　　2铁谱记录诊断法的分析方法

　　现代分离和分析磨粒的仪器有直读式铁谱仪、分析式铁谱仪和在线式铁谱仪三种。以直读式铁谱仪为例，它主要用来直接检测油样中磨粒的浓度及尺寸分布，对磨粒进行定量分析，而且结构较简单，能快速测定，适合于现场使用。

　　用直读式铁谱仪作定量分析时，表明磨损变化程度的特征量为Ig、Is、Id。

　　总磨损指数Ig为:

　　Ig =DL+Ds;

　　磨损严重性指数Is为:

　　Is =DL-Ds;

　　磨损度指数Id为:

　　Id = (DL+ Ds )(DL- Ds) =DL²- Ds²。

　　式中：DL—大于5μ m的磨粒含量，即铁谱仪上光密度或浓度的读数值;

　　Ds—小于5μ m的磨粒含量。

　　通过分析Ig、Is 和Id值是否出现突然升高的趋势，可鉴别不正常磨损状态是否发生。大于5μ m的磨粒大量出现，是严重磨损状态的征兆;当出现尺寸为 1mm的磨粒时，表明机器已出于灾难性的磨损状态，故障就要发生。用铁谱技术作定性分析时，根据磨损机理，通常将磨损分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损，磨损产生的各类磨粒如表1所示。

　　3在液压故障诊断中的应用

　　由于通过铁谱技术能适时地、准确地提供液压系统中各种磨粒的数量、尺寸、形态、分布及成分等方面的有关信息，故在液压设备系统磨损的诊断中提供了可靠的依据。在打包机液压系统的监测中，该设备液压系统采用铁谱技术进行状态监控，从油箱取样，开始 3周每周取一次样。将其铁谱分析读数结果绘成累积磨损量和磨损严重性历时变化曲线，如图 2所示。