实时滑油监控系统发展简介 / 开普饭

引言

“滑油是机器的血液”。机器设备内部由于接触部件（轴承齿轮等）的相对运动产生磨损，而滑油系统对这些部件进行润滑、冷却并收集磨损产生的碎屑。对滑油和碎屑进行监控分析可预测或判断这些相对运动部件的磨损或失效情况。故滑油监控一直以来是工业机器设备预防性维修和视情维护的重要组成部分。

上图：轴承生命周期中的三个发展阶段

滑油监控的两大形式

滑油监控系统按工作形式分两种：

1、非实时（off-line）滑油分析，可通过光谱、铁谱及物理化学分析来提供非实时但详尽的信息，是滑油监控的传统方式；

2、实时（on-line）滑油监控，实时监控轴承齿轮等部件的磨损及滑油恶化的状态来提供信息。近几十年来发展迅速，其目前已运用于以下工业领域：汽车发动机、风力发电机齿轮箱、航空发动机、船舶发动机、采矿设备。

实时滑油监控技术近些年的发展主要集中在滑油监控传感器上，根据技术不同分3种：

1、滑油品质传感器（oil quality sensors）

2、元素传感器（element sensors）

3、磨损碎屑传感器（wear debirs sensors）

目前航空发动机的实时滑油监控系统主要采用第3种传感器。

上图：EATON公司的QDM电磁感应式磨损碎屑传感器

航空发动机轴承的工作特点

航空燃气涡轮发动机内部存在多种高速旋转部件（转子、齿轮及传动轴等），因其载荷高、工况多变，故目前旋转部件的支撑型式还是采用传统的滚动轴承。这些滚动轴承工作条件苛刻，即使有滑油系统对其提供润滑、冷却和清洁，还是存在失效可能。轴承从出现明显磨损发展到失效可能需要几百甚至只有几十个小时，若未及时被发现可能造成发动机运转时内部结构的严重损坏，导致空停危及飞行安全，及后续高昂的维修费用支出。实时滑油（碎屑）监控可提供及时的轴承和齿轮的失效预警和警告，从而避免发动机严重损坏或空停。