機床傳動系統磨損故障診斷的常用技術

現代機床傳統系統都具有良好的潤滑條件，當傳動系統零部件接觸表面發生磨損時，形成的磨損產生物，經過潤滑油的沖刷后，進入潤滑系統的油液循環。潤滑油可以看作機床的“血液”，它流經機床的各個摩擦接觸部位，攜帶了大量反映這些零部件健康與否的信息元一磨損微粒。因此，只要采樣分析機床傳動系統的潤滑油，也就是給機床“驗血”，就可以推斷機床傳動系統當前的磨損狀態。
另外，機床傳動系統具有密閉性和不易拆卸的特點，因此，在機床傳動系統的磨損狀態監控與故障診斷中，潤滑油的光譜分析、鐵譜分析、磁塞監測以及潤滑油油品分析等免拆卸的故障診斷技術就具有無與倫比的優越性。下面簡要介紹以上這幾種常用的磨損狀態監控技術以及它們的適用范圍和局限性。
1)光譜監測技術
光譜分析是通過測量樣品吸收、發射或散射的電磁輻射的量而對樣品進行分析的。在光譜分析方法中，如果測量的是原子對紫外一可見輻射的吸收，這種方法就是原子吸收光譜法或原子吸收分光光度法(AAS)；如果檢測的原子或分子對紅外區域的吸收，則稱這種方法為紅外光譜。如果樣品原子或離子最初的激發不是由于吸收紫外一可見輻射而引起的，而是火焰的熱能或放電的電能，而且測量的是發射的輻射，那么，這種分析技術就稱為原子發射光譜(AES)。
2)鐵譜監測技術
鐵譜分析技術是利用高梯度的強磁場作用，將機器潤滑介質中的各種磨損微粒按尺寸大小依次沉積在透明載體上，并對這些微粒進行光學測量、觀察和分析的技術。鐵譜技術的作用主要包括三個方面：其一，將潤滑劑或工作介質中的鐵磁性微粒按一定的沉積規律收集下來，收集微粒的尺寸范圍為1~200μm。一般來說，正常磨損產生的微粒，其尺寸小于10~15μm；各種失效磨損開始時產生的微粒為15~200μm。因此，鐵譜分析覆蓋了大多數磨損形式可能產生的微粒尺寸范圍。其次，鐵譜技術通過對微粒沉積區的光密度測量，可以確定磨損發展趨勢，預報磨損故障。最后，鐵譜分析可以觀察磨損微粒的表面形貌。因此，可以在不拆卸、不停止機器運轉的條件下了解零件的磨損狀態。
3)油品分析技術
油品分析是指對潤滑油的粘度、閃點等理化參數進行測量，從而監測潤滑系統的工作狀況。潤滑油品質下降可以導致多種潤滑系統故障，潤滑油粘度可以反映潤滑油的潤滑性能，而潤滑油閃點也是常用來檢測潤滑系統密封效果的一個監測項目。
4)磁塞監測技術
磁塞又稱磁性碎屑探測器，可分為普通磁性碎屑探測器、信號式磁性碎屑探測器及信號式油濾等幾種，是目前廣泛使用的一種在線潤滑油監測技術。其中，信號式磁性碎屑探測器和信號式油濾應用較為廣泛，是用帶信號傳感功能的磁性螺堵或油濾來收集潤滑油中攜帶的磨損顆粒，當其上的磨粒積累到一定數量時，由潤滑油流動的液壓力或者磁性元件的磁通量變化啟動相應的報警系統。