机器润滑油液中的磨粒分析技术是人们了解机器内部磨损工况的一种有效手段。铁谱技术作为一种较好的油检测手段，已被不少工业部门所接受，也在摩擦学研究领域中得到应用。但在实际工程应用中，人们更习惯用一个或几个定量参数值来表征机器磨损特征并以此反映机器的磨损工况，因此近年来，人们在铁谱技术以及其它形式的油液含铁量定量分析技术方面作了许多探索和研究。铁量仪的出现，为我们提供了一种可供工程应用的高精度油液含铁量定量分析手段。为验证铁量仪的工作效果，进行了与铁谱仪的定量分析对比试验。

　　(一)磨合期对比试验
 

　　机器磨合期对比试验油样取自工程机械的发动机、传动箱和变速箱，采样工况见表1。
 

　　表1、磨合期油样对比试验
 

　　采样顺序123457

　　采样工况空转试车行驶试车工作行驶驾驶训练
 

　　工作时间(h·min)0:151:303:355:057:009:20
 

　　行驶公里(km)31120395575
 

　　图1、铁谱仪和铁量仪油液检测结果曲线图
 

　　对采集到的油样分别在YTZ-5型直读式铁谱仪和TTL-3型铁量仪上进行测试，其中在直读式铁谱仪上读出DL和DS值，在铁量仪上读出PQ值，并测出。
 

　　对这些数据进行处理，其中Is=DL2-DS2，将这些结果绘成曲线见图1。

　　从图1可看出，铁量仪读数PQ和铁谱仪读数DL、DS、Is有着很好的一致性，从图中还可以看出，从第3次油洋以后，发动机的磨损趋于平稳，而铁量仪的PQ曲线反映出的变化更明显。
 

　　从以上分析可知，铁量仪的定量分析指标和铁谱仪有着很好的一致性，而且当油液中出现异常大粒子时，PQ值会产生剧烈变化，因而对机器异常工况有很高的检测灵敏度。
 

　　(二)异常期对比试验
 

　　水泥球磨机齿轮箱出现故障(第4点后)过程中油样定量分析的对比结果。所取油样的铁谱定量分析由YTZ-5型直读铁谱仪完成。该齿轮箱从第4次采样后一轴承损坏。从油样定量分析结果来看，铁谱仪的DL+DS曲线和铁量仪的PQ曲线都显示出了油样中磨屑含量的增加，但铁量仪给出的PQ曲线的变化率要高得多，这是因为铁谱仪采用光学原理测定油液中磨屑多少，不能像铁量仪那样，对油样中出现的大磨屑给予“放大”读数，而且这种“放大”作用随大磨屑尺寸的增大而大大增强，这就提高了铁量仪对机器异常工况的反映能力。
 

　　2、故障期油样检测结果对比曲线
 

　　可见，铁量仪和铁谱仪在对油样定量分析方面，有很好的一致性，且铁量仪对油液中大磨屑尤为敏感，其读数精度高，检测误差小，加上操作方便、价格便宜等优点，表明铁量仪适于各种机器的油液含铁量监测，可为预报设备故障，确定机器最佳换油周期，控制新产品磨合周期等工作提供准确的技术依据。
 

　　2、风机齿轮箱润滑在线监测
 

　　风电机组是风力发电的核心设备，其投资约占总投资的70%。风力发电机组由于安装在野外几十米高空，不便于进行油液取样离线分析，因此在线监测已经成为新的前沿技术并加以推广。未来的技术提升已将诊断监测，预放性维修，改善可靠性作为主要目标。目前，国内风电机组的润滑油监测通常每半年取样分析一次来对润滑油状态监测，就是指利用实验室的物理化学分析技术对风电机组正在使用的润滑油样品进行综合分析,获得设备润滑与磨损状况的信息，并据此预测设备磨损过程的发展，及时发现故障或预防故障的发生。但所需设备价格昂贵，取样环境恶劣，取样难度很大，分析费力费时，测量结果的获得具有较大的滞后性。近年来，各项油液在线监测技术发展迅猛，它很好克服了传统的实验室离线分析方法成本高，操作复杂，测量样本点有限的不足，成为新一代油液监测技术发展的主要方向。
 

　　潜在的隐患
 

　　齿轮早期磨损，疲劳损伤。
 

　　润滑油被污染，润滑不良。
 

　　解决方案
 

　　实时在线监测：
 

　　磨损金属颗粒数量。
 

　　润滑油品质。
 

　　水份含量。
 

　　粘度。
 

　　油温。
 

　　相关应用产品：
 

　　亚泰风电油液监测系统。
 

　　3、工程机械液压油污染的原因及控制
 

　　随着工业技术的发展和革新，机电液一体化技术在现代工程机械上的应用得到了广泛的发展，液压系统工作性能的好坏，直接影响工程机械的作业性能。在液压系统中，液压油是传递动力和信号的工作介质，同时还起到冷却、润滑和防锈的作用。液压油污染严重时，会导致液压元件磨损加剧出现故障，使液压系统工作性能变坏。据统计，液压系统故障中70%以上的故障是由于油液污染而造成，其中75%以上是固体颗粒的污染。
 

　　1液压油污染的原因及危害
 

　　1.1液压油氧化变质
 

　　工程机械在工作时，液压系统由于各种压力损失产生大量的热量，使系统液压油温度上升，系统温度过高时液压油容易氧化，氧化后会生成有机酸，有机酸会腐蚀金属元件，还会生成不溶于油的胶状沉淀物，使液压油的粘度增大，抗磨性能变差。
 

　　1.2 液压油中混入水分和空气
 

　　液压油新油有吸水性，含有微量水分;液压系统停止工作时系统温度降低，空气中的水气凝结成水分子混入油中。液压油中混入水分后，将降低液压油的粘度，并促使液压油氧化变质，还会形成水气泡，使液压油的润滑性能变差还会产生气蚀。液压油能溶解部分空气，有时还会吸入气泡。空气混入液压油中可加快液压油氧化变质，还会引起噪声、气蚀、振动等。
 

　　1.3 液压油中混入颗粒污物
 

　　液压系统及元件在加工、装配、储运中将污物混入系统中;使用中漏气或漏水后形成不溶物;使用中金属零部件磨损后产生的磨屑;空气中灰尘的混入等，这些都易形成液压油中的颗粒污物。液压油中混入颗粒污物，容易形成磨料磨损，降低液压油的润滑性能，冷却性能。固体颗粒污染的原因有以下几种：
 

　　(1) 液压系统本身原有残留杂质，如制造装配过程中产生的，又未得到彻底清除;
 

　　(2) 新油中含有杂质，因为油液流经的油管和储存油液的油桶含有杂质;
 

　　(3) 野外露天作业环境恶劣，各种飞扬的物质颗粒浸入液压系统;
 

　　(4)液压系统维护时拆装元件和管路等过程中造成污染物的侵入，或加油、换油时使用了不洁的过滤容器带进的污染物等;
 

　　(5)来自机械摩擦、变形和化学反应等方面的污染。
 

　　2 液压油污染的控制
 

　　为保证工程机械的作业性能，就必须保证液压系统正常可靠的工作，要保证液压系统正常可靠的工作，必须对液压油污染进行控制。
 

　　2.1 控制液压油的工作温度
 

　　液压油工作温度过高对液压系统的工作元件不利，同时会使液压油加速氧化。一般机械液压系统的工作温度最好控制在65℃以下，工程机械液压系统工作温度以控制在80℃以下。控制液压油的工作温度主要是对液压系统的冷却器性能的控制，整个液压系统液压油油量的合理控制，液压系统元器件负荷及转速的控制。
 

　　2.2 元件和系统在加工和装配过程中进行清洁
 

　　元件在加工制造中，每一工序都必须对加工中残留的污染物进行净化清除;元件装配前必须进行清洁处理，装配后必须进行严格的清洁和检验;油箱和管道在去除毛刺、焊渣等污染物后，需进行酸洗以去除其表面氧化物;对初装好的液压系统作循环冲洗，并定时从系统中取样分析，循环冲洗直至系统清洁达到要求。
 

　　2.3 防止污染物混入液压系统
 

　　油箱要合理密封并装设高效能的空气滤清器以防止尘土、水分的进入;注入新油必须经过有效的过滤，系统的回油也应进行有效的过滤;管路接头等连接处密封严密，防止尘土、水分和空气进入液压系统;活动件(如液压缸活塞杆端)必须装有防尘密封装置。
 

　　2.4 液压油的过滤和净化
 

　　液压油过滤器(滤油器)是液压系统中控制油液污染的重要元件，滤油器的应用必须保证过滤精度符合系统的使用要求，由流体阻力引起的压力损失应尽可能小，并应具有足够的油垢容量;定时对滤油器进行检查和净化。液压系统油液的污染度随着外界污染颗粒侵入率和系统内各种磨损颗粒数的增加而增大，随着过滤比的增大而减小，因此合理选择过滤比可有效地降低系统的污染度。固体颗粒是工程机械液压系统污染的主要来源，通过合理选择滤油器的过滤比是控制系统污染的主要措施。
 

　　2.5 定期检查和更换液压油
 

　　液压油在使用过程中，污染物的侵入会对液压系统造成不良的影响，要对液压油污染进行有效的控制，必须定期对各密封处、接头处进行检查处理，对液压系统的液压油进行检查分析，还要定期更换液压油。更换液压油时必须将旧液压油放净，整个液压系统必须先清洁后，再注入新的液压油。
 

　　2.6 采用液压油污染度的在线监测技术
 

　　在工程机械上采用液压油监测，可随时监测液压油在使用过程中的品质，而且能及时准确地通过显示器显示污染等级及相应的原因，即使在工作人员没有观测到显示器显示的情况，当污染度达到相应的级别时，报警装置也会进行分级报警，以确保工程机械在使用中液压油性能及品质的良好性。
 

　　4、润滑油在线监测的意义
 

　　通过对润滑油污染状况进行在线检测，进行按质换油措施，不仅能节省巨大的不必要开支，还能获得其他一系列的巨大经济效益和社会效益，研究润滑油在线检测技术具有重大意义：
 

　　(1)实时监测润滑油品质，确定最佳换油期，减少油液消耗，降低失效油液排放。
 

　　近年来，许多企业及科研单位已充分认识到通过检测油液品质来确定换油周期的重要性，通过油液品质关键参数的测定，获取最佳的换油期，实现按质换油。按质换油可大大降低费用。更重要的是能够及时发现油液的失效信息，及时换油，提前采取措施予以消除，从而避免造成因为油液失效带来的重大损失。
 

　　根据公开资料显示，济南某汽车运输有限公司对在用油液质量检测已有了较大的发展，并取得了一定的成效。对汽车在用油液开展进行质量检测，实行按质换油后，汽车技术状况良好，机油消耗下降了  8.9%～51%。汽运公司在下属的安丰运输公司车辆试行对在用油液进行检测，实行按质换油，使换油周期平均提升了1/3，机油消耗下降25%。
 

　　根据中国汽车协会统计计算，在2007-2008 年度中，中国油液消耗量超过  700万吨，其中54%为车辆消耗。据此计算我们可以知道，在车辆行业中，如果实现按质换油技术，一年全国可以节省 124.74  万吨，同样这也是每年能够减少的排入自然环境中的油液，在一定程度上缓解了当前的环境恶化压力。有资料表明，我国每年消耗的内燃机润滑油占润滑油年消耗量的40%以上。实行按质换油，对节省油料、节约能源、提高内燃机的技术水平和使用寿命，都是非常重要的。
 

　　(2)减少动力的维修费用及停车维修时间，延长使用寿命。
 

　　按质换油，克服了固定换油期的缺点，对于工作于恶劣环境条件下的车辆，准确的判断换油时间。减少了因油液失效而带来的机械设备损坏，从而减少了维修费用，延长了机械设备的使用寿命。根据国内外调查结果显示，按质换油除节约了油液费用外，可提高机械设备的完好率及减少由于磨损而带来的经济效益是节约油液费用的5倍。
 

　　(3)提高车辆使用性能，促进汽车技术发展。
 

　　汽车技术发展的方向是智能化、人性化，减少劳动力消耗。将油液检测工作自动化，实现实时监测油液品质，便于车辆使用者轻松掌握车辆润滑系统运行状况，能够提高汽车的使用性能，促进汽车技术的发展。