淺談齒輪箱油樣檢測系統的開發

摘 要：當前，代表中國工業現代化水平的高速鐵路正處在快速發展期，為保障高速動車安全高效運行，相關監測技術已得到運用。但是齒輪箱、空壓機、變壓器等主要部件的監測方法和儀器還比較滯后，尤其是齒輪箱的運行狀態監測。建設動車組油液監測中心，配屬一系列油液化驗設備及油液監測分析系統，將其應用于跟蹤動車相關部件潤滑和磨損狀態、預判設備潛在故障，在保障高鐵運輸安全、提升動車運用檢修技術水平、取得直接經濟和社會效益中發揮應有的作用。

關鍵詞：動車段；化驗室；工程；改造；

中圖分類號：U266 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-12-00-01

在遵守國家有關法律、法規基礎上，正確處理現狀與發展、需要與可能的關系，按照科學、合理、實用、節約的原則，在滿足基本功能的同時，體現標準化、智能化、人性化的特點。

一、相關技術介紹

（一）油液檢測基本技術要求。1、齒輪箱油技術要求：CRH2A/2E型油品檢測項目為密度、色度、閃點、傾點、運動粘度、總酸值、水分、金屬含量（元素光譜分析）、PQ、開口閃點、污染度。CRH3C型油品檢測項目為水分、運動粘度、金屬含量（元素光譜分析）、PQ、開口閃點、污染度。CRH380A/AL型油品檢測項目為水分、運動粘度、金屬含量（元素光譜分析）、PQ、開口閃點、污染度。CRH380B/BL型油品檢測項目為金屬含量（元素光譜分析）、水分、運動粘度、總酸值。CRH380CL型油品檢測項目為水分、運動粘度、金屬含量（元素光譜分析）、PQ、開口閃點、污染度。CRH5A型油品檢測項目為金屬含量（元素光譜分析）、PQ、污染度。

（二）油液檢測設備配置。1、齒輪箱油化驗所需設備。（1）油料光譜儀（用于齒輪箱油的磨耗、油品添加劑等元素含量的測定，可同時測得包括鐵、銅、鉻、等24中元素）。（2）多功能磨粒分析儀（可同時檢測油液污染度、磨粒分類和鐵磁性顆粒濃度、數量及尺寸）。（3）自動運動粘度分析儀（用于齒輪箱油基本理化指標-運動粘度的化驗，精度高）。（4）分析鐵譜（用于金屬顆粒的形貌分析，以判斷金屬磨損類型，為疲勞磨損還是剪切磨損等）。（5）PQ儀（用于檢測齒輪箱油種鐵磁性顆粒的量，該指標也是油液化驗種重要的參考指標）。（6）油液狀態測定儀（用于檢測齒輪箱油兩個基本理化指標，水分和酸值）。（7）全自動開口閃點測定儀（用于檢測齒輪箱油的開口閃點）。（8）臺式密度計（檢測潤滑油使用后的碳、氧、硫聚合物數量，如芳烴、膠質、瀝青質等）。（9）全自動傾點測定儀（用于檢測齒輪箱油在冬天時的低溫特性）。

（三）油液檢測系統軟件配置。軟件部分：動車組油液監測分析系統。具有以下功能：1、可以實現所有油液化驗數據的存儲、分析、查詢、打印等的協同辦公，而且還具備用戶權限管理、設備及部件管理等功能。2、能夠根據動車組主要部件的結構和運行情況，嵌入數學模型，通過對主要部件油液的大量化驗檢測數據的分析，建立監測預警閾值（此涉及化驗監測標準建立和完善）。3、具備處理多樣化信息能力，自動生成“正常”、“警告”、“危險”三級監測結果，并具有更新維護、自動生成新監測閾值的功能（此為根據化驗指標進行診斷以指導檢修）。4、采用B/S模式開發，在路局范圍內實現遠程查看油液監測數據和相關信息，及時了解動車組主要部件的運行狀態。5、支持包括圖片、文字、數字、圖形在內的多種數據格式，支持對數據進行趨勢分析，監測報告應可根據用戶要求進行定制。

二、裝修標準

本次改造后的化驗室，主要化驗油品油脂，在裝修改造方面，主要考慮裝飾材料的防火性能。化驗室地面應采用耐腐蝕、耐磨損、易沖洗等建筑材料，建筑耐火等級不應該低于二級。實驗室的墻體應采用表面吸附性小、清洗方便的建筑材料。所置環境空氣中應盡量避免大量灰塵、腐蝕性化學物質、碳氫化合物蒸汽等，以免造成對儀器性能及壽命的不良影響。

三、配套設施

（一）上下水系統。1、上水：在實驗室用房裝修前，按照實驗室功能性布局圖，上水接到指定點位，應采用PPR材質，室外上水入口不變。2、下水：分普通廢水、實驗室廢水兩套排放管網系統

（二）暖氣系統。建筑在改造之前有暖氣系統，本次改造對室內暖氣片及室內暖氣系統管更新設計，室外管線及接口不變。

（三）電氣系統。實驗室的配電系統是根據實驗儀器和設備的具體要求，經過專業的設計人員綜合多方面因素設計完成的，與普通建筑有很大區別。因為實驗室儀器設備對電路的要求比較復雜，有很多儀器設備對電路都有特殊的要求（例如靜電接地、斷電保護、等電位連接等）。

（四）通排風系統。1、通風系統分為保持實驗室要求的恒溫狀態的空調系統、實驗室廢氣排出系統兩部分。2、實驗室空調系統不僅僅是控制實驗室的溫濕度，同時還應實驗室通風系統配合，才能真正有效地保證實驗室的溫濕度和房間壓差，令人員和精密儀器有一個良好的工作環境。3、排風系統設置專門的通風柜，在每個房間預留吊頂上預留風口，最后經過通風柜的風，檢測達標后經過既有風道方可排出室外。4、化驗室內的所有設備均為精密儀器，對于環境要求溫度，濕度，潔凈度要求較高，因此，在每間化驗室內設置除濕器及空氣凈化器，來滿足設備儀器對于環境的要求。

（五）消防系統。化驗室消防設施的設置應遵守國家有關建筑設計規范的規定，配置不低于4個1211或者二氧化碳滅火器。

五、小結

（一）技術管理效能分析：通過軟、硬件配合具備很強的綜合專業分析診斷能力，不僅可以對油脂的檢測，還可以對油脂的摩擦損耗、油脂宏觀數理統計、大樣本數據等進行分析。

（二）經濟效益分析：根據所配屬動車組數，油液采集周期，采集頻率，相比油樣送至第三方機構進行付費化驗。平均油楊7000個工作量，可實現化驗成本可降低70%。

（三）安全效益分析：通過建立動車組油液檢測中心，可以對關鍵運行部件油樣油品質量和磨損狀態兩方面進行分析，長期跟蹤化驗動車組關鍵運行部件的油樣，可以及時預判關鍵運行部位的運行狀態，指導現場維修，減少動車組故障停機次數，大大減少了動車組關鍵運行部位的維護成本并為保障動車組安全運行提供技術支持。

參考文獻：

[1]《采暖通風與空氣調節設計規范》.GB50019-2003.

[2]《空調設計手冊》.

[3]《建設設計防火規范》GB50016-2006.

[4]《通風與空調工程施工質量驗收規范》GB50243-2002.

[5]《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005.