TPM車間設備使用油品監測
來源/作者: TPM咨詢服務中心 丨 發布時間:2017-12-04 丨 瀏覽次數:
油品的污染主要包括顆粒、水分、空氣、熱和微生物污染等,其中對油液使用性能影響最大的就是顆粒和水分污染,其次為空氣、熱污染。油品及其中的污染物蘊含著大量的表征液壓設備內部磨損狀態的信息。車間設備使用運用先進的監測診斷技術,對在用油品的污染情況實施有效的監測和控制,可以及時掌握液壓系統的技術狀態,判斷過度磨損是否有可能發生,采取措施消除各種故障源,將對液壓系統的科學使用管理和合理維護保障有著十分重要的意義。
油品污染的原因與危害
1.1油品污染的原因
油品的污染主要由外部原因和內部原因兩部分造成。外部原因是指固體雜質、水分、其他油類或空氣等進入油品。內部原因是指除了原有的新油液帶來的污染外,在使用過程中運動的零件磨損和油品的物理、化學性能的變化。由于雜質侵入油品系統的方式不同,油品的污染可分為潛在污染、侵入污染以及再生污染3種類型,現分述如下。

車間設備使用
(1)潛在污染:鑄造型砂、切屑、磨料、焊渣、銹片、涂料細片、橡膠碎塊及灰塵等有害物質在液壓系統開始工作之前,就已潛伏在系統中。同樣,在外購件中也會存在上述污染物。
(2)侵入污染:在液壓系統工作過程中,外來污染物(如灰塵、潮氣、異種油等)可經油箱通氣孔和加油口侵入系統造成污染。通過往復運動的活塞桿注入系統中的油液、油箱中流動的空氣、濺落或凝結的水滴、流回油箱中的漏油等使污染物侵入系統中。
(3)再生污染:指油品在設備系統工作中生成的污染物。如零件殘銹、剝落的漆片、運動件和密封材料的磨損顆粒、過濾材料脫落的顆粒或纖維等。發生物理、化學變化的生成物使金屬腐蝕產生顆粒銹片等污染物。在高溫、高壓作用下,由于水分、空氣、銅、鐵等介質作用而生成氧化物、樹脂油垢等污染物。
1.2油品污染的危害
油品的污染物類型大致可分為固體顆粒、空氣、水、化學污染物等。其中,以固體顆粒污染造成的危害最大。固體顆粒與液壓元件表面相互作用所產生的磨損與表面疲勞可加速元件的磨損,使內泄漏增加,從而降低了液壓泵、馬達及閥等元件的工作可靠性以及系統的效率,更為嚴重的是可能造成液壓泵或閥的卡死、節流口或過濾器的堵塞,破壞系統的正常運行。空氣、水、化學污染物等的存在,也會使油品變質,進而加速液壓元件的損壞。
油品污染度標準
油品的污染程度及能否使用,必須有一個標準和檢驗方法,ISO“國際標準化組織”發布有ISO44061999《液壓傳動油液固體顆粒污染等級代號法》的標準,國家標準也發布了GB/T140392002
《液壓傳動油液固體顆粒污染等級代號》。
油品的污染用污染度等級來表示,它是指單位體積工作介質中固體顆粒污染物的含量,即工作介質中所含固體顆粒的濃度。為了定量描述和評價工作介質的污染程度,IS04406規定的污染度等級,根據顆粒濃度的大小共分為26個等級,顆粒濃度愈大等級代碼數愈大。ISO4406規定工作介質的污染度,用兩組等級代碼及中間一條斜線組成,前面一組代碼代表lml工作介質中尺寸不小于5“m的顆粒數等級,后面一組代碼代表1ml工作介質中尺寸不小于15“m的顆粒數等級。例如:污染度等級代碼為18/15的油品,它表示該油品每毫升內不小于5“m的顆粒數在1300-2500之間,不小于15μm的顆粒數在160-320之間。
油品污染度監測與分析
3.1監測系統
本文介紹采用一種由HYDCFCU2100硬件、COCOSLightV2.50軟件、進出油管和相關連接組成的監測系統對油品的污染度進行檢測。該監測系統的硬件部分HYDCFCU2100可自動存儲采集數據,而且內置打印機。該系統內裝有顆粒傳感器,可以實現顆粒自動記數。監測系統的軟件部分為COCOSLightV2.50,提供了油品污染度的ISO標準等級表。系統可計算及顯示每imL或每100mL不同尺寸間的顆粒數。
3.2監測結果分析
先將監測系統與某設備液壓系統連接,啟動設備在其工作狀態穩定后,開始進行采集數據;每次測試時間約10rain,監測系統每分鐘對設備油品進行一次污染度計算。用ISO44006等級標準表示。據分析,設備工作系統污染度均處于ISO標準17/13和15/9之間,污染度一直維持在比較低的狀態,設備工作系統狀態良好。
監測方法對比
污染度監測對于更換油品、提前檢驗系統工作狀態比較方便。傳統的對油品的污染度判斷及更換方法,通常有兩種:
(1)經驗判斷更換法是將欲評定的油品與新油對比,觀察兩種油品的顏色差異,有無渾濁現象及灰塵與沉積物等。如果渾濁度較高,應該考慮過濾或換油。
(2)定期更換法是根據油品的工作時間、使用環境、使用溫度、負載大小等情況以及使用經驗,定期更換油品。經驗判斷更換法是靠觀察和使用經驗來完成對油品污染度的評定的,它無法準確把握油品的污染情況,故可靠性較差;定期換油法受換油期影響很大,經濟性較差。如果換油過晚,可能導致設備系統故障,進而造成重大損失;如果換油過早,本來可以繼續使用的油品作為廢油處理,可造成油料的嚴重浪費。后來為車間工作人員方便掌握油品顆粒大約污染度,出現了一種便攜式污染度測定儀,它只是便于車間工作人員粗略的掌握其污染度,有些企業考慮到經濟情況從而讓它走進了實驗室,這種分析方法在實驗室由于不同分析人員在視野里所選擇的均勻區域不同,分析結果也會不同,這種人為因素是不可避免的,因此分析結果只能做參考,也會給同一樣品的內檢和外檢帶來出入,引起爭議。
應用油品污染度監測系統進行監測,使更換油品、提前檢驗系統工作狀態更為科學、方便;與傳統的定期更換、經驗判斷更換、便攜式測定儀等方法相比較,其可靠性和經濟性均有較大提高。
TPM咨詢公司結論
本文介紹了車間設備使用的油品污染度監測方法。結果表明,對于同一樣品,這種分析方法比起傳統的定期更換、經驗判斷更換、便攜式測定儀等方法具有分析步驟少、速度快、分析結果可靠等特點,從而為車間快速提供可靠的分析結果,便于與車間工作人員進行相應操作,降低了設備故障率,保障了設備的安全運行。
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