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齿圈介绍基于油样分析的齿轮故障案例

齿圈介绍基于油样分析的齿轮故障案例:
某钢管厂3#碱速机,光铁谱数据自2010年1月出现异常,因此将3个月的检测周期缩短为1个月。2010年2月11日对该减速机油样进行了分析,光谱数据分析显示铁元素的质量分数达到了7.7x10-3,直读铁谱数据分析显示D2 = 1960, D,=672,磨损烈度指数1,达到惊人的3390016。历次光谱分析得到的元素含量变化趋势见图7-30,铁谱指数D2. D、1.的变化趋势见图7-31、图7-32、图7-33。由历次光铁请分析数据可以看出: 铁元素含量越来越高;大、小颗粒读数值 及磨损烈度值越来越大,且有加速增大的趋势。根据对光,铁谐数据的定量分析,不难发现该减速机存在异常磨损现象。
为了进一步对2010年2月的油样进行定性分析,应用分析铁谱仪制作了谱片。在谱片上可以观察到有较大尺寸的铁磁性磨损磨粒,其种类主要为片状、块状磨粒和严重滑动磨粒,其中片状磨粒的最大尺寸为80μum x60μm,如图7-34 所示,严重滑动磨粒的最大尺寸在150um x50pm,如图7 -35所示。片状磨粒具有光滑的表面和随机曲折的轮廓,这类磨粒的最大尺寸可达100um。严重滑动磨粒尺寸较大,表面有划痕,产生于有过高剪切力的相对滑动表面。分析认为该减速机仍然存在异常磨损现象。此外,还有一定数量的黑色氧化铁磨粒存在,外观为表面粗糙不平的堆聚物,局部区域具有蓝色或橘黄色。此黑色氧化铁磨粒表明摩擦副之间有异常磨损,黑色氧化铁磨粒是由于摩擦副严重润滑不良或缺油并伴随着高温而产生的,且摩擦表面局部有高温的回火色彩。另外在谱片上还发现大量棕褐色和红褐色的摩擦聚合物,表明减速机有超负荷作业。超负荷运作使原动小齿轮在节圆上产生与表面拉应力交叉的裂纹,从而造成齿面点蚀加剧以及润滑油防腐蚀性能下降。

综上所述,可认为3#减速机磨损加剧的主要原因是由于润滑油劣化造成的,需要添加新油,并加强对润滑油的过滤,以降低油中磨粒含量,减少磨粒对摩擦副的进一步损伤。加换新油并使用一段时间后,于2010年3月份进行跟踪监测,得到的光谱分析数据、直读铁谱分析数据见表7 -7。
可见,换新油后油样中铁、铜等元素含量大幅度降低,大小颗粒相对数值也降至很低的水平。铁谱分析虽发现仍有少量比较明显的小尺寸磨粒,但基本不会对生产造成影响,避免了因减速机齿轮失效而导致的更大故障。将监测周期延长到2个月,此后的跟踪监测结果显示,该设备处于稳定的磨损状态。

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