应用滑油光谱监控技术成功预报的一起航空发动机异常磨损故障

滑油光谱监控技术作为航空发动机视情维修技术的重要组成部分,在飞机发动机的状态监控中发挥着十分重要的作用.本工作围绕故障检查和失效分析,介绍了一起应用滑油光谱监控技术成功预报某航空发动机异常磨损故障的典型案例,认为该技术是当前发动机磨损故障预报和诊断的有效手段,对于保证飞机的飞行安全具有重要意义.     

润滑油光谱法检测中元素来源分析

采用元素光谱分析仪检测在用油中的微粒是实施设备润滑状态监测工作的重要诊断方法。磨损金属的出现或浓度的增长标志着磨损过程的早期阶段，污染元素浓度的显著增长意味着润滑剂中含有外来污染物质，这些物质会引起设备的磨损和油料的衰变。润滑油的分析过程需要对油中溶解的各种元素的来源进行探讨和分析。由于目前各种工程生产材料的多样性和复杂性，本文仅对风电场风电设备所用润滑油中光谱检测的各元素的来源进行宏观判断和分析。     

新型三线圈式滑油磨粒在线监测传感器

润滑油是以发动机为代表的机械设备的"血液",其中携带了大量零部件的磨损颗粒.这些磨损颗粒反映了机械设备的运行状态,对其进行监测可以对发动机的早期故障进行预测,为发动机的维修与保养提供依据.为了实现滑油磨粒的实时在线监测,采用有限元分析方法对感应式滑油磨粒在线监测传感器进行了研究,以此为依据设计了一种以平面线圈作为感应线圈、螺线管为激励线圈的环绕微通道的新型三线圈式滑油磨粒在线监测传感器,并制作了原型器件,进行了滑油磨粒敏感能力测试.结果表明,该监测系统原型能够检测到100μm以下的铁磁性金属颗粒,且能同时检测到非铁磁性铜颗粒.     

油液分析技术在机械设备磨损故障诊断中的应用

本文提出了一种基于油料光谱分析的发动机磨损故障诊断方法,该方法主要包括用于监测润滑油中磨损金属颗粒浓度变化的数学模型,并在该模型的基础上制定了各主要磨损元素的浓度和梯度界限值,为发动机磨损故障诊断提供了良好的途径.     

如何正确选择和使用润滑油

内燃机油是发动机的“血液”,在发动机各摩擦表面中担负着润滑、清洁、冷却、防锈等重要作用。正确选用内燃机油能保证汽车正常可靠行驶,减少零件磨损、节省燃油消耗、消除冲击载荷、延长发动机使用寿命。本文通过对机油的组成和分类、机油的正确选择、正确使用润滑油等知识的介绍,希望大家在如何选择和使用机油上有所帮助。     

纳米WS_2粉末在发动机模拟台架中的实验研究

采用多能场复合作用下的湿式粉碎法制备出纳米WS2粉末,并加入到发动机润滑油中制备成纳米WS2润滑剂.在自行研制的发动机模拟实验台架上考察了该润滑剂在发动机上的实际应用效果,分析了纳米WS2粉末对发动机润滑油摩擦学性能的影响,研究了其在减少发动机内部磨损和降低发动机油耗方面的效果,最后对比分析了全配方纳米WS2汽机油与2种国外品牌汽机油的性能.结果表明,纳米WS2粉末可以显著延长发动机润滑油的使用寿命和换油周期,并能使发动机活塞环的磨损量减少27.6%,发动机油耗降低13%～28%;同时,全配方纳米WS2汽机油在摩擦学性能、减少活塞环磨损以及降低发动机油耗方面均优于国外品牌汽机油.     

火焰原子收吸光谱测定润滑油中的铁

通过测定润滑油中磨损金属的含量,不仅可以监测机械设备中磨擦部件的磨损程度,从而推测设备的运行状况,而且在研究润滑油的性能时具有一定的指导作用。此外金属含量的测定还可用于润滑油回收前的检查,最经典的火焰原子吸收测定油中金属的方法是燃烧法,另一种方法是湿法化学消化法,这两种方法共同的缺点是,在灰化试样时,由于烟雾夹带或样品溅出而产生负误差。     

再生柴油发动机润滑油的摩擦学性能

废润滑油的再生利用具有重要意义,目前对其研究尚不够深入。对车辆柴油发动机使用过的废CD 10W-40润滑油进行净化处理得到预再生润滑油,再补充合适的添加剂制得再生润滑油。采用四球摩擦磨损试验机测试了不同再生油品的抗极压性能和减摩抗磨性能,用扫描电子显微镜和能量色散谱仪分析了磨损表面的形貌及元素组成。结果表明:废润滑油的最大无卡咬负荷PB比新润滑油下降36.5%,减摩抗磨性能明显降低;将4%高级复合润滑油添加剂TY补充到预再生油中得到的再生润滑油的摩擦学性能与新润滑油相当;将5%自制的复合添加剂RC加入到预再生油中,所得再生润滑油的PB值较新润滑油提高35.1%,摩擦系数降低30%左右,磨斑直径减小;复合添加剂的加入可使废润滑油的摩擦学性能得到恢复和改善。     

基于线性神经网络的滑油金属含量预测

利用神经网络方法对某型航空发动机滑油监控系统中需重点监控的金属元素含量建立了网络,并根据该模型对其含量变化趋势进行了预测分析。某部队通过对不同实测数据的检验证明,可根据该模型的预测结果预报金属含量是否超标。     

油料发射光谱仪测量不确定度分析

本文以CD-40润滑油和CD-40在用润滑油为研究对象,通过使用某型油料发射光谱仪分析不同比例的两种润滑油油样,分析了实验数据的线性关系,研究了油料发射光谱仪测量油液中金属Fe元素浓度值的不确定度,并根据各标准不确定度分量得到了测量结果的扩展不确定度：U95=0．61;Veff=6。     

大连钢厂中心试验室——用CT—7看谱计改制为光电直读光谱仪

光电直读光谱仪是一种自动化程度高、操作简便可在2—3分钟内准确地分析出金属与合金等材料中的多种元素含量的分析仪器。由于分析成本低,适合大工业生产特点,是当前国内外钢铁分析检验工作中的一种先进技术设备。大连钢厂中心试验室于1970年夏组成三结合的直读光谱研制小组,将闲置多年不用的老式CT-7看谱计改装为光电直读式光谱仪,用于分析中、低合金钢中的Cr、Mn、Mo三种元素。光电直读光谱仪由(1)光谱激发光源,(2)分光系统,(3)测光记录系统三部     

粉碎机传动轴的断裂失效分析

某小型粉碎机的传动轴更换5d后在轴承位置发生断裂.利用扫描电镜、洛氏硬度计和直读光谱仪对传动轴的断口及磨损部位进行了分析.结果 表明:轴承套圈和滚珠的材料是GCr15SiMn轴承钢.传动轴材料是40CrMn钢,传动轴正常部位组织为回火索氏体,硬度31 HRC,磨损部位有珠光体组织,硬度22 HRC.断口属于扭转断裂,有较多的二次裂纹,磨损部位有挤压和变形的痕迹.分析认为过早失效的根本原因是传动轴和轴承在安装过程中,没有按照规定涂抹润滑油,导致润滑不良,先产生黏着磨损,最后导致传动轴扭转断裂.对工人进行培训,更换零件后重新涂抹润滑油,解决了传动轴早期的黏着磨损问题.     

不同实验室的油料发射光谱仪重复性比较研究

基于光谱仪对重复性的要求,10个不同地区油液分析实验室的油料发射光谱仪检测了3种不同元素浓度的润滑油样,以检验各个实验室的重复性是否满足仪器性能要求。将13种元素划分为3类,即磨损元素、污染元素以及添加剂元素,建立数学模型,计算其重复性值,并与仪器要求的重复性值进行比较,结果显示有1个实验室的光谱仪,其磨损元素的重复性不合格,其余均满足仪器的性能要求。     

直读光谱仪检出限的测量不确定度评定

主要介绍了直读光谱仪分析测量碳素钢和中低合金钢中各元素含量的方法。由试验结果重复性引入的不确定度分量,直读光谱仪校准误差引入的不确定度分量,光谱标准块引入的不确定度分量,计算出试样的各元素含量。不确定度的评定对准确地分析钢材料中各元素含量,避免分析过程中存在的不利影响因素等具有现实意义。     

复合纳米氧化物作为润滑油添加剂的抗磨减摩特性研究

使用3种表面分散剂分别对纳米TiO2和纳米SiO2颗粒进行表面修饰,修饰后的粉体按不同质量分数作为润滑油添加剂加入基础油中,在立式摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损实验。使用傅里叶红外光谱和分光光度计分别检测修饰后粉体表面键合特性和在基础油中的分散性,借助扫描电镜和EDAX对钢球表面形貌和元素进行表征。实验结果表明质量分数分别为5%,12%的钛酸酯偶联剂修饰的纳米粉体能够很好地分散在基础油中;基础油中加入1∶1复合纳米粒子后使得磨斑直径降低了21.7%,并且在磨斑表面检测到Ti、Si元素。分析认为纳米粉体在摩擦副之间形成了润滑保护膜的同时产生了微轴承效应,从而大大地提高了润滑油的摩擦性能。     

A320飞机典型滑油系统故障与排故浅析

滑油系统是航空发动机正常工作的一个重要系统,其主要功能是保障发动机摩擦件的润滑、散热。针对A320飞机发动机CFM56—5B发动机滑油系统中发生的一起滑油压力低的典型故障原因进行了分析和排故,相应提出了在使用和维护中应注意的问题,为航空机务维护实践工作提供有益的借鉴。     

石墨改性热塑性聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能

采用热压成型工艺制备石墨填充热塑性聚酰亚胺复合材料,考察了复合材料的力学性能及干摩擦和三种油润滑条件下的摩擦磨损性能;利用扫描电子显微镜和能谱仪观察分析材料磨损表面形貌和元素分布.结果表明:石墨的加入降低了复合材料的弯曲强度和拉伸强度,干摩擦条件下复合材料摩擦系数随着石墨含量的增大稳步降低最终保持在0.1左右;石墨含量为30%时复合材料磨损率仅为纯树脂的2.9%;油润滑条件下复合材料的摩擦系数相比干摩擦降低了一个数量级;三种润滑油均能在偶件表面形成稳定吸附膜,由于润滑油性质的差异导致材料摩擦磨损性能有所不同.     

Nb1-xWxSe2的制备及其摩擦学性能研究

通过W掺杂固相合成Nb1-xWxSe2,采用X射线衍射、扫描电镜、透射电子显微镜分析了样品中的相成分、微观形貌和元素成分;结果表明随着W掺杂量的增加,其形貌有较大的不同:形貌由规则的微米六方片转变为不规则纳米片和纳米带的混合,且其晶向的相对强度也随W掺杂量的不同发生一定改变.将Nb1-xWxSe2作为润滑油添加剂添加到基础油中,使用UMT-2型摩擦磨损试验机对其摩擦学性能进行测试,并对摩擦机理进行了解释.结果表明:NbSe2六方片作为润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨性能,且掺杂W后的Nb1-xWxSe2作为润滑油添加剂的摩擦性能要优于纯的NbSe2,其中以W掺杂量为3％时的Nb1-xWxSe2,其含量为5％(质量比)时的油样摩擦性能最佳,并提出其减摩机理.     

化学镀Ni-P合金层在含N-B-Mo抗磨剂润滑油中的摩擦磨损特性

在Q235钢表面电镀Ni-P合金,并在不同温度下对其进行热处理。以合金镀层试样为块材料,以GCr15钢为环材料,以含N-B-Mo抗磨剂的润滑油为介质,在M-2000型摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验,采用X射线衍射仪、光学显微镜等研究了不同温度热处理的Ni-P合金镀层在不同抗磨剂含量的润滑油中的摩擦磨损特性,并分析了抗磨剂的抗磨机理。结果表明:随着热处理温度升高,Ni-P合金镀层的硬度先升高后下降,摩擦系数先下降后上升,当热处理温度为300℃时,Ni-P合金镀层的硬度最高,是基体的4.7倍;随着抗磨剂含量增加,Ni-P合金镀层磨损率呈现先降低后增加的趋势,当抗磨剂含量为3%时,磨损率最低,XRD谱结果表明含N-B-Mo抗磨剂润滑油的抗磨机理是在磨损表面生成了具有自润滑性能的BN相。     

离心压缩机强制润滑系统的设计及功能

离心压缩机工作时，润滑系统连续不断地把数量足够、温度适当的润滑油输送到部件的摩擦表面，并在摩擦表面之间形成油膜，实现液体摩擦。从而减小摩擦阻力、降低功率消耗、减轻机件磨损，以提高离心压缩机工作可靠性和耐久性。为了有足够的油量从摩擦表面带走摩擦热，并能形成稳定的油膜，一般都需采用压力油强制连续循环润滑。进润滑点的油压在规程中均有具体规定。油压过低应自动报警、并启动辅助油泵，直至自动停车。离心压缩机的转速很高，轴承间隙小，对润滑系统要求非常严格。润滑油一般采用46号透平油。除了油的牌号和指标必须符合要求外，对油的清洁程度要求也很高。一般需要经过二级过滤，过滤掉大干10um的微粒。经润滑点后的油温会升高。为了进行循环润滑，必须将润滑油在油冷却器中进行充分冷却，以保证进油温度不至于过高。为此，油冷却器应有足够的冷却面积和冷却水量。润滑系统有如下作用：润滑机油在运动零件的所有摩擦表面之间形成连续的油膜，以减小零件之间的摩擦。冷却机油在循环过程中流过零件工作表面，可以降低零件的温度。清洗机油可以带走摩擦表面产生的金属碎末及冲洗掉沉积在压缩机内的积炭。防锈机油有防止零件发生锈蚀的作用。