盾构机润滑监测技术（PPT65）

盾构机润滑监监测技术一、开展油液检测测技术的意义义二、润滑油基础知知识的简单回回顾三、油油液监控与检检测技术四、油油品主要的监监控指标以及及其变化对设设备运行的影影响五、液液压系统－液液压油的油液液监控六、齿齿轮系统－齿齿轮油的油液液监控七、润润滑油的取样样方式与注意意事项八、现现场检测润滑滑油的方法简简介九、案案例十、盾盾构机检测中中心仪器配置置一、开展油液液诊断技术的的重要意义润滑油是保证证机械设备的的正常运行不不可缺少的介介质，它们在在使用过程中中，携带大量量关于机械设设备的运行状状态和油品衰衰变的信息。。通过对在用润润滑油的合理理采样，并进进行必要的分分析后，就能能取得关于该该机械设备各各摩擦副的磨磨损状况，在在用油的衰变变程度，根据据这些在用润润滑油携带的的信息，判断断设备的基本本运行状态和和在用油的状状态，指导设设备的维护、、保养和润滑滑油的合理使使用和更换；；油样分析技技术有如人体体健康检查中中的血液化验验，已成为机机械设备故障障诊断的主要要技术手段之之一。1、润滑油油的组成2、润滑油油的作用与性性能要求3、润滑滑油的主要性性能指标二、润滑油基基础知识的简简单回顾润滑油=基础础油＋添加剂剂基础油：润滑滑油的基础流流体和添加剂剂的载体添加剂：改善善润滑油性能能的添加剂1润滑油油的组成作为润滑剂，，以润滑运动动部件为主，，协助改善设设备工作为辅辅，如密封、、冷却、绝缘缘、防锈、导导热、清洁等等作用作为工作液体体，是设备工工作部件的构构成部分，而而以润滑为辅辅，如液压油油、热传导油油等2润滑油油的作用与性性能要求润滑性能流动性能抗氧化安定性性抗泡沫性抗乳化性抗腐蚀性、防防锈性（1）润滑油的性性能要求粘度倾点、闪点酸值、碱值表面性能:抗抗乳化性性、抗泡沫性性、空气释放放性抗氧化安定性性极压抗磨性能能3润滑油油的主要性能能指标三、油液监控控与检测1油品的的衰变与机械械故障2机械设设备的监控体体系3润滑油油品的监控与与应用1油品的的衰变与机械械故障油品衰变过程程2.机械设设备的监控体体系润滑油品的监监控与应用（1）、常规监控外观、颗粒污污染度、运动动粘度、酸值值、不溶物、、水分、倾点点碱值、闪点等等（2）、仪仪器监控光谱：添加剂剂的损耗；氧氧化物、污染染物等的相对对含量铁谱：磨损程程度、类型润滑油的常规规监控和仪器器监控内容（1）.新油和库存油油品的检验外观、常规理理化指标、红红外光谱分析析、性能（抗抗氧化、抗磨磨性等）（2）.在用油的分析析1)在用油油自身的变化化油品氧化———使粘度、酸酸值、闪点、、抗泡、抗乳乳化等发生变变化2)在用油油添加剂降解解在用油使用性性能下降———润滑性、抗抗磨损性、抗抗氧化性等发发生变化3)外界污污染物主要为磨料、、灰分和水，，促进油品劣劣化，增加磨磨损3.润滑油品的监监控与应用（3）.在用油监控的的应用进行趋势分析析,寻找突变变点了解在用油的的使用状态，，估测在用油油寿命，按标标准SH/T0599-94换油通过仪器分析析，了解设备备的磨损状态态润滑油品的监监控与应用四、油品主要要的监控指标标以及其变化化对设备运行行的影响1运动粘粘度2闪点3水分4酸值5油品的金属元元素含量6清洁度7温度1油品的的运动粘度2油品的的闪点3油品的的水分4油品的的酸值5油品的的金属元素含含量6油品的清洁度度单位体积液压压油中固体颗颗粒污染物含含量称为清洁洁度2022/10/2723NAS1638污染度等级（100ml中的颗粒数））污染度颗粒尺寸范围/μm5～1010～2525～5050～100>1000001234567891011121252505001000200040008000160003200064000128000256000512000102400022448917835671214252850570011400228004560091200182400481632631262535061012202540508100162003240012361122459018036072014402880576000112481632641282565121024力士乐柱塞泵泵的用油洁净净度要求最低低不小于SAE6级。服务.培训2009-06盾构机上常见见部件间隙元件 间隙元件 间隙伺服阀: 1-4µm滚动轴承: 0.4-1µm比例阀: 1-6µm滚珠轴承: 0.1-0.7µm换向阀: 2-8µm经向轴承: 5-125µm叶片泵齿轮: 0.1-1µm

叶片泵和箱：5-13µm活塞和泵间隙:0.5–5µm

叶片泵齿: 0.5-1µm齿轮泵

轮齿间:0.5-5µm

轮齿和箱:>0.5-5µm（1）油液黏度下下降，使活动动部位的油膜膜破坏、磨擦擦阻力增大，，引起系统发发热、执行元元件（例如液液压缸）爬行。油液黏黏度下降可导导致泄漏增加加，系统工作作效率显著降降低。（2）油液黏度下下降后，经过过节流器时其其特性会发生生变化使活塞运动速速度不稳定。。7、温度油温过过高往往会给给液压系统带带来以下不利利影响（3）油温过高引引起机件热膨膨胀，使运动动副之间的间间隙发生变化化，造成动作作不灵或卡死死，使其工作作性能和精度度下降。（4）当油温超过过55摄氏度时，油油液氧化加剧剧，使用寿命命缩短，当油油温超过55摄氏度后温度度每升高9摄氏度，油的的使用寿命缩缩短一半，因因此，对不同同用途和不同同工作条件的的机器。应有有不同的允许许工作油温。。工程机械液液压系统允许许的正常工作作油温为35-55摄氏度，盾构构机液压系统统工作温度不不得超过70℃。五、液压系统－－液压油的油油液监控循环油液的监监控可参照液液压油液压系统－液液压油的油液液监控液压系统－液液压油的油液液监控六、齿轮系统－齿齿轮油的油液液监控齿轮系统－齿齿轮油的油液液监控齿轮系统－齿齿轮油的油液液监控齿轮系统－齿齿轮油的油液液监控七、润滑油的取样样方式与注意意事项1取样样的原则2取样样的位置3取样样的注意事项项润滑油的取样样方式与注意意事项1取样的原则所取油样应具具有代表性，，取样过程不不受外来污染染，并保持油油样的清洁在最近正在使使用的机器，，以及油温接接近操作温度度的时候取样样使用干燥、洁洁净的采样瓶瓶和抽油管尽可能在同一一位置取样润滑油的取样样方式与注意意事项2样的位置过滤器后压力力管路：代表表工作油的质质量回油管路：代代表受油设备备磨损、进水水等情况油箱中部：代代表系统润滑滑油的整体情情况润滑油的取样样方式与注意意事项3取样的注意事事项不从油位监视视器、积水报报警器、排污污阀取样，不不从管道盲端端等油不流动动的管道取样样不从油水分离离机处取样不要在刚刚换换油或者加满满新油的时候候取样从取样口取样样时，请注意意取样口的清清洁，最好有有防尘布，如如必要用抹布布擦去灰尘，，并先放掉取取样口内的少少量存油八、现场检测测液压油，齿齿轮油的方法法1、水分含量检检测（1）目测法若油液呈乳白白色混浊状，，则说明油液液里含有大量量的水份（2）燃烧法用洁净、干燥燥的棉纱或棉棉纸沾少许待待检测的油液液，然后用火火将其点燃。。若发出“噼啪”的炸裂声响或或出现闪光现现象，则说明明油液中含有有较多水分现场检测液压压油，齿轮油油的方法2、杂质含量（1）直接鉴别法法如油液中有明明显的金属颗颗粒悬浮物，，用手指捻捏捏时会感觉到到细小颗粒的的存在；在光光照下，若有有反光闪点，，说明液压元元件已严重磨磨损；若油箱箱底部沉淀有有大量金属屑屑，说明主泵泵或马达已严严重磨损现场检测液压压油，齿轮油油的方法2、杂质含量（2）滤纸检测法法滤纸检测，对对于黏度较高高的液压油，，可用纯净的的汽油稀释后后，再用干净净的滤纸进行行过滤。若发发现滤纸上留留存大量机械械杂质（金属属粉末），说说明液压元件件已严重磨损损现场检测液压压油，齿轮油油的方法2、杂质含量（3）声音和振动动判断若整个液压系系统有较大的的、断续的噪噪声和振动，，同时主泵发发出“嗡嗡”的响声，甚至至出现活塞爬爬行现象，这这时观察油箱箱液面、油管管出口或透明明液位计，会会发现有大量量的泡沫。这这说明液压油油中已侵入了了大量的空气气。现场检测液压压油，齿轮油油的方法2、杂质含量（4）加温检测对于黏度较低低的液压油，，可直接放入入洁净、干燥燥的试管中加加热升温。若发现现试管中油液液出现沉淀或或悬浮物，则则说明油液中中已含有机械械杂质。现场检测液压压油，齿轮油油的方法3、粘度检测（1）试管倒置法法将被测的液压压油与标准油油分别盛在内内径和长度相相同的两个透透明玻璃试管管中（不要装装得太满），，用木塞将两两个试管口堵堵上。将两个个试管并排放放置在一起，，然后同时迅迅速将两个试试管倒置。如如果被测液压压油试管中的的气泡比标准准油试管中的的气泡上升得得快，则说明明其油液黏度度比标准油液液黏度低；若若两种油液气气泡上升的速速度接近，则则说明其黏度度也相似现场检测液压压油，齿轮油油的方法3、粘度检测（２）玻璃板板倾斜法。当当机器使用一一段时间后，，若认为其液液压油黏度不不符合要求并并需要更换新新油时，可取取一块干净的的玻璃板，将将其水平放置置，并将被测测液压油滴一一滴在玻璃板板上，同时在在旁边再滴一一滴标准液压压油（同牌号号的新品液压压油），然后后将玻璃板倾倾斜，并注意意观察。如果果被测油液的的流速和流动动距离均比标标准油液的大大，则说明其其黏度比标准准油液的低；；反之，则说说明其黏度比比标准油液的的高。现场检测液压压油，齿轮油油的方法４、油液是否否变质（１）从油箱箱中取出少许许被测油液，，用滤纸过滤滤，若滤纸上上留有黑色残残渣，且有一一股剌鼻的异异味，则说明明该油液已氧氧化变质；也也可直接从油油箱底部取出出部分沉淀油油泥，若发现现其中有许多多沥青和胶质质沉淀物，将将其放在手指指上捻捏，若若感觉到胶质质多、黏附性性强，则说明明该油已氧化化变质现场检测液压压油，齿轮油油的方法４、油液是否否变质（２）从油泵泵中取出少许许被测油液，，若发现其已已呈乳白色混混浊状（有时时像淡黄色的的牛奶），且且用燃烧法鉴鉴别时，发现现其含有大量量水分，用手手感觉已失去去黏性，则说说明该油液已已彻底乳化变变质2022/10/2755九、广深港泥泥水盾构机主主轴承故障案案例2022/10/27562009年10月12日,我集团公公司在广广深港施施工的泥泥水盾构构机主轴轴承取样样分析发发现:油中含有有水份,且>0.1%并开始出出现乳化化，具体体变化情情况见下下表。2022/10/2757GSG2-2主轴承油油样分析析表日期杂质含量运动黏度含水量备注10月12日0.08%689.7含水(微量)跟踪使用10月18日0.08%685.6含水(微量)跟踪使用10月24日0.12%791.5含水(中量)机械杂质超标11月3日0.15%783.3含水(中量)机械杂质超标11月18日0.20%910含水13%更换螺杆泵，取油部位滤芯11月19日换油15桶11月21日0.15%637.58含水(微量)机械杂质超标11月23日0.15%623含水(微量)机械杂质超标12月6日0.15%633.21.37%更换冷却器12月9日0.15%636.6含水中量机械杂质超标，水份偏高12月13日0.20%632含水中量机械杂质超标，水份偏高12月17日0.20%627.8含水中量机械杂质超标，水份偏高12月31日0.20%689.141.42%广州特检所检查报告1月7号换油15桶,加油至1#主电机一半处1月10号0.15%650.51.24%机械杂质超标，水份偏高1月18号0.20%658.31.30%机械杂质超标，水份偏高,断开冷却水1月26号0.25%6681.40%机械杂质超标，水份偏高2月10日0.30%677.4含水中量机械杂质超标，水份偏高2月13日0.30%6921.50%机械杂质超标，水份偏高2月16日0.30%848.52.00%机械杂质超标，水份偏高2月22日0.30%9422.30%机械杂质超标，水份偏高2月27日0.35%943．312.30%机械杂质超标，水份偏高2月29日换油15桶,加油至1#主电机一半处2022/10/275811月19号对齿轮轮油进行行了更换换，但齿齿轮油仍仍然存在在进水的的情况，，为了排排除冷却却器进水水的可能能性12月6号对冷却却器进行行了更换换，但之之后齿轮轮油的含含水量仍仍然在逐逐步增加加。将减减速箱盖盖板拆开开检查发发现有块块状密封封状的物物体存在在，最大大的一块块长100mm、宽4mm，初步判判断此物物体为主主轴承内内部的唇唇形密封封，同时时底部的的齿轮油油含有一一些小颗颗粒的金金属磨损损物。2022/10/2759密封状的的物体取的油样样进水量量对比2022/10/27602010年1月6日光谱铁铁谱分析析报告2010年6月19日光谱铁铁谱分析析报告2022/10/27612010年7月20日光谱铁铁谱报告告2010年7月29日光谱铁铁谱报告告2022/10/2762主轴承化化验分析析一览表表粘度（厘施）水份（%）酸值光谱(ppm)备注FeCuSi2009.7.23687无0.52733012009.11.19910.5130.71124324换油2010.1.66891.420.5518772010.6.19850》100.611134234换油2010.7.20368123.080.83551862换油2010.7.297382.130.9846192022/10/2763由以上的的油品化化验数据据可以清清楚的看看出：主轴承在在2009年11.19日以来由由于密封封坏的损损坏，先先有大量量的油脂脂进入到到轴承内内部，引引起油品品的粘度度升高，，最高达达910.5厘施，由由光谱中中铁、铜铜、硅元元素与正正常运行行时油品品的情况况对比上上来看，，其值上上升较快快，可以以判断出出有部份份石英颗颗粒进入入到轴承承内引起起滚道及及保持架架的异常常磨损。。项目部采采取换油油后在短短时间内内设备运运行较正正常，但但在运行行至2月24日取样分分析发现现机械杂杂质严重重超标》0.1%，水份也也有大的的增加，，粘度也也偏大，，又先后后在2月24日，4月4日，5月10日进行了了三次换换油处理理。2010年6月19日又进行行光谱化化验，发发现铁、、铜、硅硅元素又又有进一一步增加加，特别别是硅元元素最大大达234ppm，可以反反映出油油中进入入的石粉粉量比前前一次换换油时的的量多，，进而引引起铁、、铜部件件的进一一步磨损损，遂又又进行换换油处理理。针对对盾构机机出现的的异常情情况，现现场组织织了多次次专家会会进行商商讨，有有考虑盾盾构机施施工完上上一区间间后进行行更换密密封处理理，但这这样将会会严重滞滞后工期期，给业业主履约约带来负负面影