高端裝備機(jī)械磨損監(jiān)測(cè)解決方案

　　導(dǎo)語(yǔ)

　　機(jī)械裝備磨損狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)定量、定性分析技術(shù)在機(jī)械裝備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷中發(fā)揮著很重要的作用。本期轉(zhuǎn)化果平臺(tái)推薦的《高端裝備機(jī)械磨損監(jiān)測(cè)解決方案》，本文介紹了高光譜分析技術(shù)、工業(yè)視覺(jué)與摩擦分析技術(shù)，磨粒光學(xué)譜片技術(shù)分析機(jī)械磨損狀況、指標(biāo)和臨界值，并提出合理檢修、更換期限。

　　一、背景及監(jiān)測(cè)意義

　　機(jī)械裝備在使用過(guò)程中，會(huì)發(fā)生一些因潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)部件磨損引起的故障，諸如主軸承嚴(yán)重磨損、軸間軸承磨損、封嚴(yán)圈嚴(yán)重磨損、軸承軸套嚴(yán)重磨損、油泵嚴(yán)重磨損等。這些磨損故障不但影響機(jī)械裝備的正常使用壽命期，而且限制了機(jī)械裝備的延長(zhǎng)使用。對(duì)于精密、復(fù)雜、昂貴、安全性要求高的機(jī)械裝備而言，運(yùn)用磨損狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)行故障診斷是非常有效的手段，這已為實(shí)踐所證實(shí)。機(jī)械裝備磨損狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的參數(shù)變化，可以直接反映和預(yù)報(bào)機(jī)械裝備磨損和失效狀況，為我們采取主動(dòng)的維修措施，確保機(jī)械裝備的可靠運(yùn)行和高效的發(fā)揮功能具有重要意義。

　　二、高端裝備機(jī)械磨損檢測(cè)的現(xiàn)狀

　　1.大型設(shè)備運(yùn)行期間缺乏相應(yīng)的在線檢測(cè)和監(jiān)控手段，該檢測(cè)系統(tǒng)具備在線檢測(cè)和監(jiān)控能力，是大型設(shè)備安全運(yùn)行和繼續(xù)提高性能、增加運(yùn)行時(shí)間的關(guān)鍵性核心技術(shù)。

　　2.目前對(duì)于齒輪箱磨損情況的檢測(cè)主要是設(shè)備停運(yùn)期間，人眼觀測(cè)齒輪箱觀察窗，判斷潤(rùn)滑油顏色，間接推斷磨損程度;采取的措施是第一時(shí)間先換掉潤(rùn)滑油，后續(xù)如果油品繼續(xù)快速污染，就此推斷齒輪箱到達(dá)壽命。

　　三、高端裝備機(jī)械磨損監(jiān)測(cè)解決方案

　　1.采用多光譜、工業(yè)視覺(jué)與摩擦分析技術(shù)。

　　2.主要由油液污染狀況采集探頭、油液輔助循環(huán)系統(tǒng)、磨粒分析軟件組成。

　　3.對(duì)機(jī)械裝置在各種動(dòng)力狀態(tài)下的油液進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，獲得磨粒光學(xué)譜片。

　　4.通過(guò)磨粒覆蓋面積指數(shù)變化情況、結(jié)合摩擦學(xué)理論，得出機(jī)械裝置的磨損狀況。

　　5.通過(guò)對(duì)齒輪箱產(chǎn)生的磨粒等大數(shù)據(jù)的采集，為齒輪箱的材料配方，提供數(shù)據(jù)支持。

　　6.通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)積累，為齒輪箱的壽命提供預(yù)測(cè)依據(jù)。

　　7.分體式設(shè)計(jì)，由主機(jī)、探頭及檢測(cè)輔件構(gòu)成。

　　8.結(jié)合光譜分析硬件與化學(xué)計(jì)量學(xué)。

　　9.可實(shí)現(xiàn)液壓油、潤(rùn)滑油等油液品質(zhì)快速檢測(cè)(水分、鐵、銅、硅等化合物或元素的含量)。

　　10.可廣泛應(yīng)用于高端裝備領(lǐng)域傳動(dòng)裝置油液失效檢測(cè)并進(jìn)行提前預(yù)警，特別是軍方的一些軍事裝備液壓油、潤(rùn)滑油檢測(cè)，為軍事裝備的維護(hù)、保養(yǎng)提供科學(xué)技術(shù)手段。

　　四、核心技術(shù) · 光譜檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)

　　光譜分析可以通過(guò)物質(zhì)的透射/反射光譜來(lái)反演物質(zhì)本身的光譜特征信息，得到物質(zhì)的成分與含量信息，具有非接觸、多維、電磁等干擾小、適合在線檢測(cè)、成分定性定量檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)。

　　五、技術(shù)原理 · 磨粒濃度IPCA變化規(guī)律

　　通過(guò)磨粒覆蓋面積指數(shù)變化情況、結(jié)合摩擦學(xué)理論，得出機(jī)械裝置的磨損狀況。

　　六、方案特點(diǎn) · 多領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新融合

　　對(duì)高端裝備機(jī)械裝置在各種動(dòng)力狀態(tài)下的油液進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝置的磨損狀況監(jiān)測(cè)與磨損趨勢(shì)預(yù)測(cè)。

　　七、應(yīng)用案例

　　1.軌道交通安全事件中，高速變速箱磨損是很重要的隱患因素，因此能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)變速箱磨損將為交通安全提供極大的保障。

　　2.采用“便攜式油液磨粒檢測(cè)系統(tǒng)”用于高速齒輪箱可靠性試驗(yàn);該解決方案較傳統(tǒng)檢測(cè)方法優(yōu)勢(shì)明顯，較振動(dòng)傳感器可提前20小時(shí)以上監(jiān)測(cè)到磨損異常。

　　八、應(yīng)用場(chǎng)景

　　1.電力、風(fēng)電行業(yè)

　　(1)電力、風(fēng)電行業(yè)齒輪箱磨損狀況提供科學(xué)檢測(cè)、預(yù)測(cè)手段。

　　(2)為齒輪箱潤(rùn)滑油更換提供客觀數(shù)據(jù)支撐，降低運(yùn)維成本。

　　(3)提高風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)定性、可靠性及使用壽命。

　　2.重型卡車、貨車

　　(1)重型卡車、貨車等變速箱/齒輪箱磨損狀況檢測(cè)。

　　(2)為變速箱/齒輪箱油液更換提供客觀數(shù)據(jù)支撐。

　　(3)延長(zhǎng)動(dòng)力裝置使用壽命，降低維護(hù)保養(yǎng)成本。

　　現(xiàn)場(chǎng)照片