基于油液監測技術的重型車輛故障診斷探討

翟啟泉 付菊紅

摘要：進入新時期，由于經濟發展和軍事戰略發展需要，裝備更新換代速度加快。新型裝備在現代技術支持下朝著復雜化、綜合化、重載化等綜合性方向發展，重型設備構成復雜的大型機械，而零部件的產生復雜度也很明顯，部件之間的生產更復雜，數目也不斷增加，部件之間環環相扣彼此影響。油液監測技術可以根據設備內部油液情況，判斷重型車輛傳動系統的磨損情況、故障模式。重型車輛的行駛環境比較復雜，工作環境惡劣，很多部件在高溫和高速密閉環境下運行而產生故障概率增大。

關鍵詞：重型車輛;故障診斷;油液監測

現階段重型車輛故障診斷成為研究重點，而重型車輛油液監測更成為人們研究的主要方向，這種手段也是研究重型車輛故障的主要原因。因此本文結合重型車輛狀態監測的實際需求，分析重型車輛傳統系統磨損情況，結合油液監測手段確定設備故障情況。通過油液監測分析，發現油品質量會對設備造成影響，另外設備運行環境復雜，受到多種因素影響等，一旦發生故障，整個設備生產過程都會變得復雜。

1.油液監測技術運用

由于重型車輛構成越發復雜，綜合傳動裝置使用范圍增大，使用了大量液力傳動裝置、液壓操縱部件，讓零部件對潤滑油質量各方面提出了更嚴格要求。設備運行過程中如果傳動油內部含有的磨粒顆粒不符合規范，或者是污染超出控制范圍標準，必然影響到設備性能，甚至會影響車輛質量。但是油品在長時間的使用中污染會不斷加劇，受到沙石、鐵削等影響，空氣中的物質進入到傳動系統當中。根據現階段相關統計，大部分重型車輛出現故障都是傳動系統，主要故障油潤滑油含有雜物超標，連接處磨損嚴重，損耗增加;換擋離合器、閉鎖離合器磨損等，更嚴重可能會導致操縱部件失靈、車輛失控，從而嚴重影響到車輛的使用壽命。從各方面來看重型車輛的構成極為復雜，內部構件之間相互影響相互聯系，加上現階段使用單位缺乏全面維修能力，一旦車輛發生故障就會影響使用效率，傳統預防性維修手段已經不能滿足現階段發展的需要，在這種情況下需要狀態監測作為支撐。現階段監測技術有性能監測、振動監測、油液監測幾種，不同的監測方式有不同的局限性，而根據大量研究證明重型車輛這種復雜系統發生故障都與摩擦有關系，通過分析部件情況，探索有效的模式，對預測車輛運行狀態有直接關系。

2.我國油液監測技術發展

根據日本機械振興協會對機械故障監測分析來看，總共進行645次分析，潤滑故障166次，約占全部統計數量的25.7%，潤滑方式使用不當，約占92次，為14.3%。故障概率達到40%。美國在試驗中，對115個車隊故障情況分析，潤滑成本僅占1%，而維修成本達到27%。根據日本鋼鐵企業對潤滑油節能管理的效益顯示使用潤滑油占成本2%，但是節省費用達到44.7% ，這筆資金的節省作用極大，油液監測故障減少停機損失概率達22.3%，設備使用壽命得以延長，達到19.5%。現階段機械設備正常狀態的維修費用、停機損失占比越來越高，設備故障所引起的損失不斷增加，成為設備維修方面的突出問題。隨著國際各國對這個方面的重視，我國在推行油液監測方面取得了理想成果，取得了理想的社會效益、經濟效益。我國在研究最初主要是研究鐵譜分析技術，這是在20世紀70年代出現的設備，用來監測設備的磨損情況，80年代之后這一項技術在國內取得了進步。發展到今天鐵譜儀器監測無論在工業領域還是在社會發展上都取得了理想效果，油液監測技術通過與鐵譜、光譜聯合使用的基礎上，強調磨損元素的變化趨勢，在1994年形成了正式的油液監測。近年來發展朝著紅外線、污染度、發光測試等方面。而被認為最有效技術是油液光譜技術、鐵譜分析技術，對潤滑部分的光譜分析借助該技術原理，分析油品質量，結合化學元素含量對比不同金屬含量，了解設備的磨損情況，正確規定油的使用時間、期限。該技術可以定性、定量油液中含有的磨損金屬，與油液中加入的金屬含量。油液光譜數據處理技術各有不同，不同的技術使用有不同的優缺點。現階段國內油液監測技術研究主要集中在油液監測系統技術開發、計算磨粒圖像識別以及基礎性研究方面。

3.油液監測技術運用

3.1設備潤滑狀態

潤滑油性能好壞直接影響到機械設備工作的可靠性，需要定時或者不定時的監測油液性能。潤滑油性監測內容包括分析潤滑油物理性能、化學性能、添加劑損耗等方面，保證各方面能滿足潤滑油的使用需要。潤滑油物理性能使用粘度、閃點、水分等評估;物理性能的穩定性受到溫度、壓力、污染物等的影響。如果在監測中粘度超過規定范圍，裝備的磨損率會增加，流體滲漏、壓力下降;進入一定量燃油之后，潤滑油的粘度會下降，因此通過粘度測試和閃點評估的方式可以監測設備。化學性能監測包括總酸度、總堿度監測，如果這兩個數值偏高，則需要更換潤滑油。

3.2污染監測

是指油液含有的污染物導致油液的潤滑性能降低，污染物油固體污染、液體污染、氣體污染三種。由于污染物進入渠道不同，可以使用顆粒計數器來測試潤滑油污染度等級。在這部分的監測中，如果油品呈現深色或者是污染度極高，就需要使用其他的方式來表示。

3.3設備磨損狀態監測

磨粒監測是通過監測的油液與過濾器磁塞上的磨粒成分大小和尺寸，分析機械設備的磨損原理，確定損傷部位、分析損傷原因，探究機械發生磨損的趨勢。常用儀器設備有原子發射光譜儀、鐵譜儀、PQ、LNF等自動磨粒識別儀器，發射光譜儀分析的磨粒直徑達到0.0.01um可分析金屬元素和污染金屬元素等的濃度。

結語：

綜上，油液監測與故障診斷是新時期重型設備管理方面的重要內容，但是由于影響因素較多，因此所監測油液的各項參數難度極大，為有效利用油液監測各項參數，明確設備運行狀態，現階段的研究應集中在如何提取可靠狀態指數方面。

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