引言

从闭环润滑系统获取具有代表性的油液样品对于任何油液分析程序都是至关重要的。随着油液分析程序监测规程的日益标准化,特别是在设备内置保修程序中,设备制造商在新设备上提供了更多的采样点。这些采样点使操作者可以更加容易和快速地获取具有代表性的油样。本文概述了获得一致性油样的理论,当前通用的油品取样的配件,并提供了应该在何时何处采样的指导意见(如果您的设备没有OEM提供点)。

闭环系统中的动态颗粒平衡

动态平衡条件(DEC)被定义为当正常磨损率不会导致油液中颗粒数目发生净增加或减少时机器所处的一种稳定状态。了解任何润滑系统中的这一平衡状态平是必要而关键的,以便据此检测和判断异常结果偏离正常标准的程度。在平衡条件下,磨损颗粒产生的速率是恒定的。在相同的运行条件下,令人惊讶的是无论系统中是否有过滤器,颗粒分离和去除的速率都是恒定的。不足为奇的是,除了最小颗粒之外的所有颗粒达到平衡水平。偏离正常水平说明系统出现了异常,也许是油液绕过了过滤器或过滤器已失效,或者设备已经开始进入了严重磨损模式。最小的颗粒始终保留在系统中,因其悬浮在油液中并不受到过滤器的影响,因此它们在油液中的数量始终趋于增加。因此,细小颗粒多由最原始的小颗粒组成,其中一些颗粒可能在生成时是较大的颗粒,但是尺寸经过各种化学的和物理的过程后又变小了。较大的颗粒相对较新,并且更能代表磨损表面的当前状况。油样中的颗粒倾向于沉降。如果它们大而致密,它们会迅速沉降。磨损、腐蚀、油降解和污染的颗粒提供了对于油液状况以及机器磨损表面状况的极有价值的诊断信息。由于颗粒在油中作为单独的相存在,它们不均匀地分布在系统中。磨损机构会随时产生新的磨粒,例如滚柱轴承,齿轮,滑动表面等。分析人员关注的最大金属颗粒很快沉降在部分缓慢移动的油液(例如油槽)中而被带走,或者被过滤或以其它方式分离。最小的颗粒倾向于保持悬浮并能通过除了最细的过滤器之外的所有过滤器,因此它们通常均匀地分布在整个油管系统中。因此,为了采集具有代表性的样品,必须仔细考虑选定取样位置。

图1: 预装在CAT 320D挖掘机上的采样点。CaterpillarSOS程序依靠良好的抽样进行油液分析,以确保保修计划有效

闭环系统采样

在闭环系统中监测的首先要选取的取样位置是在磨损/应力最大区域之后,以及过滤器之前。可以在回流管线中过滤器壳体之前,或在回流区域的贮存容器处采样。之后,也可以选取过滤器之后取样,顺便评估过滤器的过滤效率。另一个采样点则是贮槽或油箱。

当从润滑管路取样时,样品应取自管线中的“等动力流动线”。换句话说,应该在采样点处流速等于管路中间位置流速的地方进行采样。通常的做法是在回油管的弯头处设置采样点。ISO4021标准中详细说明了液压系统管路的取样位置和取样方式。取样技术的最新进展是在具有各个润滑油区域或其他待取样流体的设备上安装“样品箱”,例如防冻液或DEF液体。为了方便操作员可以使用专用点对各个区域进行采样,设备专门安装了取样管线和分流箱。并且安装里程计或计时器用于取样记录。这种方法正越来越多用于挖掘设备,如挖掘机和大型卡车等。

从管路中采样

• 理论上磨损部件产生的磨损颗粒会很快进入油液管道中。
• 理论上,管道内油液以湍流形式流动,从而保持颗粒始终夹带在油中。
• 应在油液尚热时进行采样; 冷却后不采样。
• 如果管道较大并且流体是层流的,则从接近管道中心的位置取样,要避免在这种管道的底部取样,那里可能沉积着很久之前的磨损颗粒残留。
• 如果取样阀安装在盲管段,则在采集样品前一定要彻底冲洗。

从油底壳取样

• 从油底壳中心位置附近取样,并远离底部或两侧。使用安装在采样口侧壁上的皮托管进行采样,以确保能够从所关注的区域进行采样,避免采样过程中的随机性。注意皮托管线中可能存在的死角,必须在采样前冲洗。

• 有时,特殊的弹簧钢取样棒可用于将吸管放置在每次需要的位置,从而获得更好的重复性。可以安装窄钢条作为一个支座,用夹子夹持聚乙烯管进行采样,以防止从油底壳底部取样。


典型的闭环系统