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浅谈润滑油的铁谱分析本文简要介绍了机械设备在实际运行过程当中的润滑油，在此基础上，进行了铁铺分析等检验，认真分析了磨损形态，能够非常准确地发现发生磨损的机件，从而使故障发生率得到大大降低。
由此表明，在设备运行过程当中，铁谱技术是一种必不可少的有效手段。
标签：润滑油；铁谱；探讨分析0 引言铁谱技术是设备润滑系统中必不可少的有效监测手段之一，目前已经成为研究油品磨损的一种有效方法。
近年来，铁谱技术不仅研究方面取得了很大的进步，同时在实际应用方面也取得了显著地成效。
随着设备管理水平不断提升，再加之维修制度不断深化改革，绝大多数企业已经越来越重视工矿监测、故障诊断以及状态维修技术。
目前，在液压系统和齿轮系统的故障诊断和工况监测中，铁谱技术的应用已被证实是有效的。
在不同工况下，虽然，各种机械设备所产生颗粒的尺寸分布、形态以及类型往往会呈现出一定的规律性，但同时也存在特殊性，在不同的设备磨损当中，相同形态的颗粒可能会得出不同的结论。
只有在设备正常运行过程当中充分掌握磨损的特性，才能够充分与工况监测的实际应用需求相适应。
铁谱技术依靠高梯度的磁场能够将金属磨损颗粒从污染物与润滑油当中有效分离出来，便于进一步分析磨损颗粒的生成机理、成分、尺寸以及形态等，从而对设备当前的运行状态做出准确地判断。
因此，不断探讨润滑油的铁谱分析尤为重要。
1 监测诊断设备在实际运行过程当中出现磨损是不可避免的，因此，在设备管理当中需要积极采取有效手段充分掌握磨损状态。
通常情况下，针对不同类型的设备，其磨损类型也相应地有所不同，主要的磨损类型包括严重滑动磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损以及黏着磨损等。
其中，黏着磨损是液压系统中较为常见的磨损故障，与安装、制造和设计有一定的关系，往往发生在承受载荷较大，工作条件较为苛刻的油泵和液压泵电机的摩擦副表面[1]。
严重时，黏着磨损很可能导致摩擦副表面断裂或咬死，引起事故，大大降低系统的使用寿命。
（1）炼铁厂—在高炉液压系统当中存在许多尺寸较大的金属颗粒，如铬、铁等，由此表明，系统的主要摩擦副表面处在边界润滑状态，非常不稳定，表面剪切混合层剥落与生成的动态平衡已经受到破坏，出现了不正常的磨损情况。
铁谱分析技术的特点就在于它不但能定量测量润滑油系统中大、小磨粒的相对浓度，而且能直接考察磨粒的形态、大小和成分，后者则更是它的长处。
因此，在铁谱片上从数以百万计的千姿百态微观物质中准确地识别各类磨粒，便是每个运用铁谱技术开展设备故障诊断工作的人员所必须掌握的一门独特技术。
试验表明：任何机器部件的磨损过程都可以分为三个阶段，而每个阶段中产生的磨粒各具特征。
(1)磨合阶段：在一定载荷作用下，摩擦表面逐渐磨平，实际接触面积逐渐增大，磨损速度开始很快，然后减慢。
这一阶段的磨屑是各种各样的。
(2)稳定磨损阶段：经过跑合后，摩擦表面几何形状发生改变，形成了正常的磨合，磨合面形成剪切混合层，此时的磨损已稳定，摩擦表面的总磨损量与时间成正比地增加，但是单位时间的磨损量（或称磨损率）不随时间而变，此时部件磨损称为正常摩擦磨损，磨粒为正常摩擦磨损颗粒。
(3)急剧磨损阶段：磨损过程后期，磨损速度急剧增加，摩擦表面温度往往急剧增高，金属组织也发生了很大变化，机械部件精度大大降低，很快导致失效，此时机器运转还伴随着异常的噪声和振动，这一阶段是故障诊断和失效预报的关键阶段。
由于磨损的形式不同，磨屑颗粒也不同。
识别磨粒可以判断摩擦副所处的状态，在此介绍几种主要磨屑类型的识别方法。
1．正常摩擦磨损颗粒正常摩擦指机器在正常运转状态下所产生的磨损颗粒，这时的磨屑是指一些具有光滑表面的“鳞片”状颗粒，其尺寸范围为长轴尺寸从15μm到0. 5μm甚至更小，厚度在1～0.15μm 之间。
较大的磨屑长轴尺寸与厚度之比约为10:1;小磨屑长轴尺寸与厚度之比约为3：1。
鳞片状摩擦磨损颗粒的形成机理如下：在机器正常运转中，当摩擦面正常磨合时，两摩擦面上都会形成一层特殊的表层，这一表层是由两摩擦面的金属结晶组织被“打碎”再“混合”而成的。
该层厚约1μm，微晶范围约为30nm，该层显示出极高的延展性，它可沿表面滑动的距离为其厚度的数百倍，这一特殊表层被称为剪切混合层。
铁谱分析技术
铁谱分析技术是20世纪70年代发明的一种新的机械磨损测试方法，借助磁力将油液中的金属颗粒分离出来，按颗粒大小排列在谱片上，观察颗粒的相对浓度，进一步分析颗粒的物理性能。
铁谱仪分析广泛用于各行业的内燃机、齿轮箱、轴承、液压系统等大型设备、零部件有效的磨损监测，统计表明，应用铁谱技术，保证重大设备安全运行，减少故障发生，降低维修费用，已取得显著经济效益。
一、铁谱分析的内容
1、磨粒浓度和大小，可以反映磨损的严重程度；
2、磨粒形貌，可以反应磨粒产生的原因、机理；
3、磨粒成分，可以反应磨损部位；
二、铁谱分析的特点：
有较宽的尺寸检验范围、同时获得磨粒的多种信息，全面判断磨损故障部位、严重程度、发展趋势、产生原因。
三、铁谱分析的原理
铁谱分析仪的基本原理就是用铁谱仪把油品中的磨粒和碎屑分离出来，并按其尺寸大小依次沉淀到一片透明基片上（即制作谱片），在显微镜下观察，进行定性分析，也可用计算机对磨粒进行图像处理，获取磨屑的有关参数。
摩擦学的研究表明，磨粒数量、递增速度与磨损程度有直接的关系，磨粒的形态、颜色、尺寸等则与磨损类型、进程、材质有关，根
据分析结果做出状态监测或故障诊断结论，是制定设备维护措施的重要依据。
四、铁谱分析仪
生产商：维克森（科技）有限公司
根据磨粒分离、检测的不同方法，铁谱仪主要有四种类型：分析铁谱仪、旋转式铁谱仪、直读式铁谱仪和蓟管式铁谱仪。
1、分析式铁谱仪VIC-T
是最先研制出来的铁谱仪器，油样流经处于高梯度磁场中的倾斜玻璃基片，磨粒按一定规律排列沉积，借助高倍显微镜观察谱片，可看到磨损颗粒的材料、尺寸、特征和数量。
分析铁谱仪对检测人员的技术经验要求较高。
产品优势：
（1）能直接观察粒度尺寸在2um至数百微米范围内的磨粒；
（2）以表面特征为依据迅速判断机械的运行和磨损状态；
（3）体积较小，操作简便，具有功能强大的分析软件；
（4）装箱、搬运要求不高，随行性较好。
2、旋转式铁谱仪VIC-XT
将油样滴到旋转磁台中心，高速旋转时受离心力作用，油样向四周流散，在环形的高梯度磁场作用下，磨粒以同心同环的形式，沉积在谱片上。
避免了泵送时可能产生的碾压和抛光，保持了磨粒原始形貌。
产品优势：
（1）液晶显示，操作简单，方便直观；
（2）二路步进电机控制信号输出，分别独立工作、控制；
（3）每路电机可以有三种速度三个工作时间段；
（4）双磁头设计，使制谱效率提高一倍。
3、直读式铁谱仪VIX-ZT
用光电转换系统读谱片，光导纤维将光引至固定测定点上，由光敏探头接收穿过磨屑层的光信号，经电路放大、转换处理，直接显示出磨粒沉积的覆盖值。
产品优势：
（1）仪器采用全数字电子线路，工作稳定可靠，寿命长;
（2）7 英寸彩色液晶触摸屏，显示DL、DS测量数据，查询历史数据及曲线显示;
（3）采用存储卡形式，专用软件管理检测数据、模型显示及趋势分析;
（4）采用旋转式试管架，可同时安放两份检测样品。
4、蓟管式铁谱仪VIC-500
油品流经蓟型玻璃管制作谱片,不会产生磨粒变形。
产品优势：
（1）ASTM D7690 标准，磨粒分析范围0-800um;
（2）高效分离磨粒和污染物颗粒，操作简单, 制谱速度快;
（3）高磁场梯度，保证铁质磨粒整齐排列，避免堆积现象；
（4）所需溶剂少，无需外接压缩空气。
