基于油液监测技术的重型车辆故障诊断探讨

翟启泉 付菊红

摘要：进入新时期，由于经济发展和军事战略发展需要，装备更新换代速度加快。新型装备在现代技术支持下朝着复杂化、综合化、重载化等综合性方向发展，重型设备构成复杂的大型机械，而零部件的产生复杂度也很明显，部件之间的生产更复杂，数目也不断增加，部件之间环环相扣彼此影响。油液监测技术可以根据设备内部油液情况，判断重型车辆传动系统的磨损情况、故障模式。重型车辆的行驶环境比较复杂，工作环境恶劣，很多部件在高温和高速密闭环境下运行而产生故障概率增大。

关键词：重型车辆;故障诊断;油液监测

现阶段重型车辆故障诊断成为研究重点，而重型车辆油液监测更成为人们研究的主要方向，这种手段也是研究重型车辆故障的主要原因。因此本文结合重型车辆状态监测的实际需求，分析重型车辆传统系统磨损情况，结合油液监测手段确定设备故障情况。通过油液监测分析，发现油品质量会对设备造成影响，另外设备运行环境复杂，受到多种因素影响等，一旦发生故障，整个设备生产过程都会变得复杂。

1.油液监测技术运用

由于重型车辆构成越发复杂，综合传动装置使用范围增大，使用了大量液力传动装置、液压操纵部件，让零部件对润滑油质量各方面提出了更严格要求。设备运行过程中如果传动油内部含有的磨粒颗粒不符合规范，或者是污染超出控制范围标准，必然影响到设备性能，甚至会影响车辆质量。但是油品在长时间的使用中污染会不断加剧，受到沙石、铁削等影响，空气中的物质进入到传动系统当中。根據现阶段相关统计，大部分重型车辆出现故障都是传动系统，主要故障油润滑油含有杂物超标，连接处磨损严重，损耗增加;换挡离合器、闭锁离合器磨损等，更严重可能会导致操纵部件失灵、车辆失控，从而严重影响到车辆的使用寿命。从各方面来看重型车辆的构成极为复杂，内部构件之间相互影响相互联系，加上现阶段使用单位缺乏全面维修能力，一旦车辆发生故障就会影响使用效率，传统预防性维修手段已经不能满足现阶段发展的需要，在这种情况下需要状态监测作为支撑。现阶段监测技术有性能监测、振动监测、油液监测几种，不同的监测方式有不同的局限性，而根据大量研究证明重型车辆这种复杂系统发生故障都与摩擦有关系，通过分析部件情况，探索有效的模式，对预测车辆运行状态有直接关系。

2.我国油液监测技术发展

根据日本机械振兴协会对机械故障监测分析来看，总共进行645次分析，润滑故障166次，约占全部统计数量的25.7%，润滑方式使用不当，约占92次，为14.3%。故障概率达到40%。美国在试验中，对115个车队故障情况分析，润滑成本仅占1%，而维修成本达到27%。根据日本钢铁企业对润滑油节能管理的效益显示使用润滑油占成本2%，但是节省费用达到44.7% ，这笔资金的节省作用极大，油液监测故障减少停机损失概率达22.3%，设备使用寿命得以延长，达到19.5%。现阶段机械设备正常状态的维修费用、停机损失占比越来越高，设备故障所引起的损失不断增加，成为设备维修方面的突出问题。随着国际各国对这个方面的重视，我国在推行油液监测方面取得了理想成果，取得了理想的社会效益、经济效益。我国在研究最初主要是研究铁谱分析技术，这是在20世纪70年代出现的设备，用来监测设备的磨损情况，80年代之后这一项技术在国内取得了进步。发展到今天铁谱仪器监测无论在工业领域还是在社会发展上都取得了理想效果，油液监测技术通过与铁谱、光谱联合使用的基础上，强调磨损元素的变化趋势，在1994年形成了正式的油液监测。近年来发展朝着红外线、污染度、发光测试等方面。而被认为最有效技术是油液光谱技术、铁谱分析技术，对润滑部分的光谱分析借助该技术原理，分析油品质量，结合化学元素含量对比不同金属含量，了解设备的磨损情况，正确规定油的使用时间、期限。该技术可以定性、定量油液中含有的磨损金属，与油液中加入的金属含量。油液光谱数据处理技术各有不同，不同的技术使用有不同的优缺点。现阶段国内油液监测技术研究主要集中在油液监测系统技术开发、计算磨粒图像识别以及基础性研究方面。

3.油液监测技术运用

3.1设备润滑状态

润滑油性能好坏直接影响到机械设备工作的可靠性，需要定时或者不定时的监测油液性能。润滑油性监测内容包括分析润滑油物理性能、化学性能、添加剂损耗等方面，保证各方面能满足润滑油的使用需要。润滑油物理性能使用粘度、闪点、水分等评估;物理性能的稳定性受到温度、压力、污染物等的影响。如果在监测中粘度超过规定范围，装备的磨损率会增加，流体渗漏、压力下降;进入一定量燃油之后，润滑油的粘度会下降，因此通过粘度测试和闪点评估的方式可以监测设备。化学性能监测包括总酸度、总碱度监测，如果这两个数值偏高，则需要更换润滑油。

3.2污染监测

是指油液含有的污染物导致油液的润滑性能降低，污染物油固体污染、液体污染、气体污染三种。由于污染物进入渠道不同，可以使用颗粒计数器来测试润滑油污染度等级。在这部分的监测中，如果油品呈现深色或者是污染度极高，就需要使用其他的方式来表示。

3.3设备磨损状态监测

磨粒监测是通过监测的油液与过滤器磁塞上的磨粒成分大小和尺寸，分析机械设备的磨损原理，确定损伤部位、分析损伤原因，探究机械发生磨损的趋势。常用仪器设备有原子发射光谱仪、铁谱仪、PQ、LNF等自动磨粒识别仪器，发射光谱仪分析的磨粒直径达到0.0.01um可分析金属元素和污染金属元素等的浓度。

结语：

综上，油液监测与故障诊断是新时期重型设备管理方面的重要内容，但是由于影响因素较多，因此所监测油液的各项参数难度极大，为有效利用油液监测各项参数，明确设备运行状态，现阶段的研究应集中在如何提取可靠状态指数方面。

参考文献：

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