风机油液监测理化指标及光谱元素的灰色关联分析

通过构建风力发电机油液监测理化指标及光谱元素的灰色自关联矩阵,对运动黏度(40℃)、总酸值、水分、污染度NAS等级、铁、硅、磷元素等指标进行关联性分析。研究表明,风机齿轮油在使用过程中的总酸值与运动黏度变化同为油品氧化变质直接引起,灰色关联性最强;水分的存在会使磷系添加剂水解,同时使总酸值增加;未被过滤掉的氧化产物同时影响污染度NAS等级和酸值;铁元素含量及总酸值因相互影响灰色关联性也较强;硅元素对铁元素变化影响最大。灰色自关联矩阵为风机齿轮箱润滑故障诊断分析提供理论支持。     

风电机组齿轮箱在用润滑油运行状态分析

为监测某风场5台风机的齿轮箱润滑油的运行状态,对影响齿轮油衰变和齿轮箱寿命的指标,如齿轮油黏度、黏温性能、水分、酸值和污染物等进行监测,分析在用润滑油在不同运行时间下各个指标的变化情况。结果表明：在不同运行时间下各齿轮油的运动黏度有一定变化,但未发生明显衰变,对齿轮箱不会产生较大影响;酸值和水分的测试结果也显示齿轮油尚未发生明显的劣化;在不同运行时间下齿轮油的动力黏度变化不大,表明齿轮油并未受到严重的剪切作用,其结构没有发生明显的变化;温度对齿轮油有重要的影响,随着温度的降低,齿轮油的动力黏度逐渐变差,因此,齿轮箱的运行应控制在合适温度范围内。污染度测试结果表明,齿轮油的污染度已超标,最高达到22/20/17,最低为18/16/11,可采用更换过滤器或者安装旁路过滤系统的方式来控制该风场风机齿轮箱润滑油的污染度,以延长齿轮箱的使用寿命。     

电厂涡轮机润滑系统磨损状态的分析研究

通过铁谱技术分析了电厂涡轮机润滑系统典型污染颗粒的特征,采用灰色关联建模分析汽轮机润滑油指标的关联度.研究结果表明铁谱技术可以识别涡轮机润滑系统的典型污染颗粒,汽轮机油的运动黏度总体上呈下降趋势,而酸值、水分含量、铁含量与铜元素含量呈缓慢升高趋势,汽轮机油添加剂元素Ca、Mg、P等呈下降趋势.铁元素含量与酸值的灰色关联...     

烃类航空润滑油高温氧化产物的理化指标关联性分析

利用高温氧化加速装置,采用金属Cu和Fe片分别在不同反应温度下对烃类航空润滑油进行催化氧化,探究氧化产物的运动黏度、酸值及倾点的变化规律,并结合GC/MS分析导致油品运动黏度、酸值及倾点变化的作用机制。结果表明:油品的氧化裂解程度越深,Pearson相关系数r值的绝对值就越大,氧化产物的运动黏度、酸值及倾点之间的关联性越强;运动黏度及倾点的衰变主要是热裂解反应引起的,而酸值的增大则主要是油品的热氧化反应引起的。     

基于油液监测的风机主齿轮箱磨损预测

针对风电机组主齿轮箱运行过程中因润滑不良导致异常磨损等故障的问题,提出偏最小二乘回归分析(PLS)方法来处理油液监测数据,并采用灰色等维递补模型进行故障预测.通过对油液监测数据中的运动黏度、酸值和铜元素、硅元素、锌元素、磷元素以及铁元素含量进行数据初值化与主成分提取,构建PLS模型并进行数据拟合分析.结果表明:运用偏最...     

金属Fe对50-1-4Ф航空润滑油高温氧化的影响

为研究高温下金属部件中的铁对航空润滑油高温氧化的影响,用高温氧化釜分别模拟50-1-4Ф航空润滑油在含铁片和不含铁片情况下的高温氧化过程,观察油样的颜色、黏度、酸值的变化,用压力差示扫描量热法测量其氧化诱导期。结果表明,高温氧化对50-1-4Ф航空润滑油高温黏度影响较小,对低温黏度、酸值和氧化诱导期影响明显;铁对该航空润滑油的酸值和氧化诱导期影响较大,含铁的油样酸值和氧化诱导期的变化幅度是不含铁油样的数倍;铁在较高的氧化温度下(250、300℃)对黏度影响明显,但在较低的氧化温度下(180、200℃)对黏度影响小。     

重载齿轮系统油液分析数据灰色关联分析研究

油液分析是监测重载齿轮传动系统磨损状态的有效方法。通过油液分析方法获得磨粒浓度(WPC)、黏度、酸值和水分指标,构建磨粒浓度与润滑油理化指标的灰色关联方程及灰色关联动态矩阵,研究各监测时段理化指标与磨粒浓度的关联度动态变化趋势。研究表明,灰色关联动态矩阵能直观反映设备各时段的磨损状态与润滑油品质的动态关联情况,为判断在用润滑油是否满足设备的润滑状态提供理论支持,通过长期监测可建立科学合理油品补充周期。同时,可为铁谱分析中磨粒区分和设备磨损状态的判别提供依据。     

双季戊四醇酯热氧化性能及氧化动力学分析

将恒温氧化、PDSC测试及氧化动力学计算相结合,分析氧化温度与时间对双季戊四醇酯黏度、黏度指数和酸值的影响规律,研究双季戊四醇酯经历恒温氧化后起始氧化温度、活化能及氧化速率常数的变化,探讨其对不同温度耐受能力的差异。结果显示:双季戊四醇酯黏度与酸值的变化符合logistic函数,初始阶段增长缓慢,继而迅速升高并达到最快速率,随后速率逐渐下降;180℃以上的氧化会使黏度、黏度指数和酸值发生显著变化,而低于130℃时其变化趋势十分平缓,能满足冷冻机油的工况要求;180℃以上的高温氧化会使油品起始氧化温度降低,但对活化能、氧化速率常数和氧化半衰期影响较小,因此双季戊四醇酯具备较好的高温氧化安定性。     

风电齿轮箱润滑油污染物及油中磨粒状态分析

污染物是造成风电齿轮箱失效的一个重要原因。为了研究油中污染物及磨粒存在状态对齿轮箱的影响,指导齿轮箱的维护,对某风场已正常运行4年的18台风机在不同运行时段齿轮油中污染度、水分及磨损颗粒物进行检测。结果发现,大部分齿轮油的污染度难以维持在17/15/11(ISO4406),部分风机齿轮油污染度甚至高达22/20/16(ISO4406)。在污染颗粒物中,主要以4~6μm的颗粒物为主,每毫升油液中污染颗粒物数量最高可达24 911个;该风场齿轮油中水分和酸值的含量均在正常运行范围内,对油品和齿轮箱的危害较小;该风场正常运行中的风机的齿轮和轴承均发生了一定程度的磨损,主要以疲劳磨损为主,尺寸最大的颗粒为严重的滑动磨损产生的。     

金属存在下聚α-烯烃基础油热氧化衰变性能结构对比分析

借助高温氧化模拟加速装置,模拟金属存在下聚α-烯烃(PAO)航空润滑油基础油高温工作环境,对比分析添加金属Cu前后油样的外观、黏度和酸值变化,利用GC/MS检测不同温度下油样的微观组成,并根据物质结构分析PAO理化性能变化的原因。结果表明:金属Cu加速了PAO的高温裂解,产生了某些生色化合物,加速了油品的氧化变质,使油品黏度降低,并生成了酸性物质使油品酸值增加;GC/MS分析结果表明,金属Cu的存在会加速PAO的氧化和裂解,产生碳数更少的烃分子,也促进含双键的不饱和烃、含氧化合物等物质的生成,在宏观上使油样运动黏度降低、酸值增大和颜色加深。     

废发动机油的分析与添加剂方法再生可行性研究

2010年中国汽车保有量达5500万辆,按照每车年更换一次润滑油5L计算,年产生废润滑油2.7亿升,这笔巨大的可再生资源,如果不被合理利用,将对环境产生严重的危害。分析研究5组牌号的新、废汽油发动机润滑油,在对其总酸值、油中的元素含量、污染度、摩擦学性能测试的基础上,对比废油与新油各种性能的差异以及元素含量的变化,分析废润滑油各种元素变化与添加剂的相关性。研究结果表明:与新油相比,废发动机润滑油的酸值明显上升,颗粒污染度增大,其原因是极压添加剂、分散剂等添加剂消耗和摩擦化学反应的氧化作用,以及摩擦副材料的磨损及其与润滑添加剂的化学作用;极压添加剂元素消耗和污染度增大导致废发动机润滑油较同牌号新油抗极压性能降低、磨斑直径增大以及摩擦因数增大;所测试的废发动机润滑油都还具有一定量的原始添加剂成分和承载、耐磨、减摩润滑的功能,有可能通过过滤污染颗粒(氧化产物等)、补充再生添加剂和分散剂的方法,即再生添加剂方法,使其再生利用。     

γ射线辐照对液压油性能的影响

研究在γ射线辐射剂量率为2 k Gy/h,不同辐照剂量下对液压油运动黏度、倾点、酸值等理化指标的影响。结果表明:辐照剂量对液压油的运动黏度影响比较小,随着辐照剂量的增加,液压油的运动黏度小幅增加;随着辐照剂量的增加液压油的倾点降低,即辐照使得液压油的低温流动性变得更好;辐照剂量对液压油的酸值影响较大,随着辐照剂量的增加液压油的酸值大幅增加;随着辐照剂量的增加,液压油的色度增大,透光率变差。     

三羟甲基丙烷油酸酯基础油热氧化规律研究

采用恒温箱氧化法,将三羟甲基丙烷油酸酯(TMPTO)基础油分别在不同温度下(95、135、175、250℃)进行连续氧化,测试不同氧化时间下TMPTO的运动黏度和总酸值,获得其热氧化行为与氧化温度和氧化时间的定量关系;运用红外光谱法和差示扫描量热法对TMPTO不同氧化时间下的热氧化产物和性能进行分析,探讨其热氧化规律。结果表明:在一定温度下,随着热氧化时间的延长,TMPTO基础油运动黏度的对数和总酸值呈线性增加关系,热氧化温度越高,线性斜率越大;随着温度的升高,氧化时间的增加,TMPTO基础油的氧化诱导温度降低;FTIR分析表明TMPTO基础油在氧化过程中产生了氢过氧化物以及醇类产物。     

三羟甲基丙烷复合酯热氧化规律及氧化动力学研究

对三羟甲基丙烷复合酯分别进行不同温度与时间下的恒温氧化,检测其氧化后的黏度、黏度指数和酸值,并通过函数拟合得出它们随氧化温度与时间的变化规律;使用PDSC测试被氧化样品的起始氧化温度,并计算活化能、氧化速率常数和氧化半衰期,得到氧化温度与时间对油品后续氧化安定性的影响规律。结果表明:油品黏度与酸值的变化规律均近似logistic函数曲线,即起初增长缓慢,随后迅速增长并达到最快速率,最终速率逐渐下降;黏度与酸值函数的拟合参数与氧化温度密切相关,可用于评价与预测油品的氧化行为;三羟甲基丙烷复合酯经历不同条件的高温氧化后始终具有较高的黏度指数,并且起始氧化温度和活化能均未发生显著变化,表明其氧化后仍有着优异的黏温性能和氧化安定性。     

温度、水分对水-乙二醇型难燃液压液粘度的影响研究

通过测定不同水分含量的样品在不同温度下的运动黏度,研究水-乙二醇型难燃液压液的黏度影响因素,分析水分含量和温度变化对黏度的影响;建立温度变化与黏度之间幂函数模型、水分含量与黏度之间二项式模型和指数模型及水分含量、温度和黏度三者之间的关系模型,并对这些模型进行检验。结果表明：水分含量和温度变化对黏度的影响较大;建立的模型对数据拟合较好、显著性高,可以用来描述水-乙二醇型难燃液压液的温度-黏度关系、水分含量-黏度关系及水分含量-温度-黏度关系。     

温度、水分对水-乙二醇型难燃液压液黏度的影响

通过测定不同水分含量的样品在不同温度下的运动黏度,研究水-乙二醇型难燃液压液的黏度影响因素,分析水分含量和温度变化对黏度的影响;建立温度变化与黏度之间幂函数模型、水分含量与黏度之间二项式模型和指数模型及水分含量、温度和黏度三者之间的关系模型,并对这些模型进行检验。结果表明:水分含量和温度变化对黏度的影响较大;建立的模型对数据拟合较好、显著性高,可以用来描述水-乙二醇型难燃液压液的温度-黏度关系、水分含量-黏度关系及水分含量-温度-黏度关系。     

使用时间对汽油发动机润滑油性能的影响

针对汽车制造商推荐的民用轿车发动机润滑油换油时间是否科学的问题,以4台民用轿车为对象,进行5组352天以上的行车试验,跟踪采集并检测试验过程中发动机润滑油成分及理化性能变化,研究典型城市运行工况下长期服役的润滑油性能及成分变化规律,在实车试验的基础上探讨推荐换油时间的合理性。结果表明,5组试验中所采用的矿物、半合成及全合成润滑油在达到推荐换油时间(180天)时,润滑油总酸值、运动黏度远未达到现行标准中规定换油值;试验分别进行448、506、387、538及352天后,试验用润滑油总酸值、运动黏度依然未达到现行换油标准,并且保持着较好的氧化安定性及清净分散性能。     

油酸甲酯氧化衰变特性及氧化反应表观活化能研究

为了考察油酸甲酯的氧化衰变特性,采用自制氧化模拟装置将样品加速氧化,定时取样检测样品过氧化值、酸值和运动黏度（40 ℃）,考察不同温度和氧气流量对氧化速率的影响;利用傅立叶红外光谱定性表征油酸甲酯氧化前后的结构变化;通过Rancimat法加速氧化试验,测定油酸甲酯的氧化诱导期,同时从氧化反应活化能角度进一步研究油酸甲酯的氧化反应机制。结果表明,氧气流量对油酸甲酯热氧化稳定性影响较小,但随着反应温度的升高,氧化诱导期缩短,氧化安定性显著下降;傅立叶红外光谱定性表征结果表明,油酸甲酯在氧化过程中可能发生不饱和双键的异构化;通过计算得到油酸甲酯的氧化反应表观活化能为34.058 kJ/mol。     

基于红外光谱的在用润滑油衰变信息的快速确定和关联性分析

分析了某合成的在用航空润滑油的组成和需检测的指标项目,研究了润滑油红外光谱信息与检测项目之间的关系。采用偏最小二乘法、人工神经网络法等建立红外光谱和运动粘度、闪点、酸值和水分等理化指标的多元校正分析模型。根据朗伯-比尔定律,建立红外光谱峰面积或峰高与被测组分的工作曲线,实现了燃油、抗氧剂、抗磨剂的定量分析。针对基础油酯基降解程度无法定量检测的特点,将酯基降解与酸值、粘度值进行关联性研究,酸值与酯基降解红外谱峰相关性很好,可通过酸值变化确定酯基降解程度。     

酯类航空润滑油基础油热氧化衰变规律分析

对不同温度和反应条件下的癸二酸二-2-乙基己酯（DHS）基础油理化指标进行考察,并采用GC/MS现代分析手段测定油样结构组成,探讨酯类航空润滑油基础油的热氧化衰变规律,从分子水平揭示酯类航空润滑油基础油高温衰变后颜色、黏度和酸值变化的原因。试验结果表明：空气、氧气和抗氧剂N-苯基-α-萘胺（NPAN）对DHS黏度高温衰变影响较小,这是因为油品分子链在高温作用下既发生裂解使黏度低,也会相互聚合使黏度增大;氧气的存在会与自由基生成醇、醛和酸等含氧化合物,使油样酸值急剧增大,添加NPAN后极大地抑制了酸值升高,油样酸值的突变温度升高,表明NPAN在酯类基础油中发挥了较好的抗氧化效果。