油液监测故障模式识别理论研究现状

油液监测诊断的本质是面向识别任务的多源信息处理过程,随着润滑摩擦系统的复杂化和精细化,传统阈值和专家经验已难以满足故障诊断需求,应用模式识别理论来进行故障判决成为油液监测故障诊断的重要发展方向。从特征提取理论和故障模式判决理论两方面入手,简述油液监测故障模式识别理论的发展现状,分析各种理论方法的特点,并指出油液监测故障模式识别理论的发展趋势和面临的问题。     

[可靠性建模及试验技术]重型机床液压元件油液污染退化量分布剖面可靠性建模

针对重型机床液压系统故障频繁且多与油液中的固态颗粒污染物相关的问题，进行了油液污染趋势变化试验。通过时域分析获得了油样颗粒数的有量纲和量纲一参数，通过Q-Q图和K-S检验分析有量纲参数，污染颗粒数是退化量服从正态分布的退化数据。进行了油液污染与环境相关性分析试验，采用相关系数法分析得到，颗粒数变化量与一定范围内的温度、流量、压力的相关性小；将液压元件分为管路、阀、过滤器三类，用直径5 μm左右的颗粒和直径大于15 μm的颗粒分别研究管路及阀件的堵塞和磨损情况，以过滤器过滤精度大小的颗粒研究过滤器的堵塞情况，设定ISO4406标准20/17级对应的颗粒数为阈值，利用退化量分布建立了液压元件单一故障模式的可靠性模型；利用竞争失效模型将上述模型融合为多故障模式下的可靠性模型。     

对置螺线管线圈的多功能检测模型及灵敏度研究

为丰富螺线管型传感器对液压油污染物的检测内容,提出并制作一种基于微流体芯片的对置螺线管型多功能检测传感器。理论推导了对置螺线管线圈的金属颗粒电感检测模型和非金属颗粒电容检测模型。为进一步提高检测灵敏度,试验对比分析了硅钢片对对置螺线管线圈的电感检测和电容检测的灵敏度。试验结果表明,硅钢片能够显著提升对置螺线管线圈的金属颗粒检测灵敏度,60～70μm铁颗粒和160～170μm铜颗粒的检测信噪比分别提升127.44%、222.07%,也能提高对置螺线管线圈的非金属颗粒检测灵敏度,但不显著,140～150μm水滴和240～250μm气泡的检测信噪比分别提升21.92%、7.95%。该研究对提高螺线管型传感器的液压油污染物检测能力提供了技术支撑,对液压系统健康状态监测以及故障诊断具有重要意义。     

润滑油中磨损颗粒在线监测传感器研究进展*

油液监测是判断设备健康状况和提供设备故障隐患预警的有效方法。综述了用于监测润滑油中磨损颗粒的最新各类在线传感器的基本原理,包括批量磁吸附式传感器、微流体电容传感器、金属扫描传感器、双层平面线圈传感器、超声波传感器和光学传感器等,并讨论各种传感方法的优缺点以及未来发展面临的挑战;指出了高通量、高灵敏度、能区别金属与非金属磨粒、可采集磨粒图像信息的集成式传感器是未来研究的重点,集成式、智能化、无线传输的传感器是未来研发方向。     

高温泵轴承失效分析及润滑可靠性监测系统的应用

某重油催化装置油浆泵采用集中油雾润滑方式,油液监测发现轴承润滑油中的金属元素含量高,并且呈急剧增加的趋势,拆机检查发现油浆泵轴承出现了严重磨损。分析该油浆泵轴承磨损原因,提出了采用稀油润滑和油雾润滑组合方式来改善轴承润滑。同时,采用了大型炼化企业机泵群油液监测平台对关键动设备进行状态监测,有效保证了设备长周期安全运行。     

大型内燃机组润滑油换型方案制定与实施方法

为实现某进口关键大型机组润滑油国产化改造,制定润滑油换型方案与实施方法。首先通过现场调研、原润滑油和替代润滑油的混容试验,确定替代的润滑油品种;然后提出详细的换油方案包括油品更换的方式和更换时间、油样取样周期等;最后对机组换油后润滑油各项指标进行监测,在运行4 000 h后进行对机组摩擦副进行磨损情况检测。油液监测结果表明,油品各项指标(黏度、闪点、水分、碱值等)及元素含量均处于正常范围,拆机检测表明,气缸内部、连杆轴瓦、活塞磨损均处于正常水平,验证了该润滑油换型方案的可行性。     

高速动车组驱动齿轮箱运行工况下润滑流场分析

基于齿轮箱内不可压缩的气液两相流的流场润滑,利用VOF(Volume of Fluid Model)追踪自由液面的方法,采用PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法,应用动网格技术求解齿轮箱内部流场,研究分析行车速度、齿轮正反转及注油量3种因素对齿轮箱内部油液瞬时分布、齿轮箱内部压力分布和各轴承进油孔质量流量的影响。计算结果表明:行车速度增加时齿轮箱内部润滑更及时有效,且内部压力均增大,各轴承进油孔质量流量增多;注油量增加时更有利于齿轮箱内部油液扩散,各轴承进油孔质量流量不同程度增多,但对压力分布影响较小;齿轮正反转对油液分布影响较小,齿轮逆时针转动时出现最大正、负压强,行车速度增加时,齿轮负压有明显变化。     

石化设备“漆膜”形成机制与防范

"漆膜"问题近年来成为困扰石化关键动设备润滑维保的重要难题之一。结合石化关键机组的不同特点,探讨"漆膜"的形成机制,分析漆膜的危害和防范方法,提出既要做好日常在用油漆膜的去除,同时也要做好日常润滑管理,才能有效防范机组漆膜故障。     

油料分析技术浅谈

介绍了开展油料分析的意义、内容、方法及其在煤矿机械设备状态监测和故障诊断中的应用。