铁谱分析技术在大机油液监测中的应用毕业论文目录第1章绪论 (1)1.1油液分析技术概述 (1)1.2铁谱分析的发展 (2)1.2.1铁谱分析的由来 (2)1.2.2铁谱分析技术的发展过程 (3)1.2.3铁谱分析技术的发展趋势 (4)1.2.4铁谱分析技术的应用领域 (4)1.3论文研究容、方法及意义 (5)1.3.1论文研究的容和方法 (5)1.3.2论文研究的意义 (6)第2章铁谱分析技术 (7)2.1铁谱分析技术的基本原理和方法 (7)2.1.1铁谱分析技术的原理 (7)2.1.2铁谱分析技术的基本方法 (7)2.2铁谱分析技术的特点 (8)2.3铁谱仪的分类 (9)2.3.1直读式铁谱仪 (10)2.3.2分析式铁谱仪 (12)第3章铁谱取样及制作技术 (14)3.1铁谱取样技术 (14)3.1.1铁谱分析油样取样位置 (15)3.1.2铁谱分析油样取样工具 (16)3.1.3铁谱分析油样取样周期 (16)3.1.4取样方法及要求 (17)3.1.5大机的取样种类、取样部位及取样周期 (17)3.2铁谱油样处理 (20)3.2.1油样的加热与搅拌 (20)3.2.2油样的稀释 (20)3.2.3直读铁谱仪操作 (21)3.2.4分析式铁谱仪操作 (22)3.2.5 铁谱显微镜的运用 (23)第4章铁谱分析技术的分析方法 (25)4.1 定量分析 (25)4.1.1 铁谱定量分析的定量指标 (25)4.1.2 定量分析方法 (25)4.2定性分析 (26)4.2.1光学显微分析 (26)4.2.2铁谱片加热分析 (27)4.2.3定性分析方法的运用步骤 (27)第5章大型养路机械简介 (28)5.1养路机械的特点和分类 (28)5.1.1 养路机械的特点 (28)5.1.2养路机械的分类 (28)5.2常见大型养路机械 (28)5.2.1 MDZ机组 (28)5.2.2 大型道床清筛机械 (29)5.2.3 钢轨打磨列车 (30)5.3大机磨损故障主要发生位置 (33)第6章大型养路机械油液铁谱分析判定 (31)6.1 正常磨损期的磨粒 (31)6.2 异常磨损期的磨粒 (32)6.2.1疲劳剥落磨粒 (32)6.2.2 层状磨粒 (33)6.2.3球形磨粒 (33)6.2.4严重滑动磨粒 (34)6.2.5切削磨粒 (35)6.2.6腐蚀磨粒 (36)6.3 铁的氧化物 (36)6.3.1红色氧化铁多晶体团粒 (36)6.3.2红色氧化铁磨粒 (37)6.3.3黑色氧化铁磨粒 (37)6.4 有色金属磨粒 (38)6.4.1铝磨粒 (38)6.4.2铜合金磨粒 (39)6.4.3铅/锡合金 (39)6.5 污染物 (39)6.6 铁谱片加热分析法 (40)6.7小结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)第1章绪论1.1油液分析技术概述油液分析技术，又称为设备磨损工况监测技术，是一种新型的设备维护技术。

油液（润滑油和液压油）在设备中的各个运动部位循环流动时，设备的运行信息会在油液中留下痕迹，通过对工作油液的合理采样并进行必要的分析处理，就能取得关于该机械设备各摩擦副的磨损状况、磨损部位、磨损机理以及磨损程度方面的信息。

这些信息主要包括以下三个方面。

1. 油液中设备磨损颗粒的分布。

2. 油液本身的物理和化学性质的变化。

3. 油液中污染物质的构成以及分布。

油品分析包括三个方面：油品状况、污染度、设备磨损状况。

1.油品状况：通过检测对在用油品，我们可了解其状态，从而判定其是否可以继续使用或者应该更换。

2.污染度：从设备外部进入的灰尘、水以及其它污染物是设备发生故障和失效的主要原因。

污染度增加，意味着我们需要采取措施，保证设备的有效润滑，以避免不必要的机械磨损。

3.设备磨损状况：设备发生异常磨损后，其磨损颗粒成指数级上升。

对这些磨粒进行检测分析，有利于我们得出正确及时的保养和维修方案，以避免因个别部件磨损严重而导致设备失效。

如需尽量减少设备磨损，就必须使用合适、干净的油品。

油样分析技术是在不停机、不解体的情况下对机械设备状态监测和故障诊断的重要手段。

特别是对于低速回转机械及往复机械，利用振动和噪声监测技术判断故障较为困难时，油液分析技术更为有效。

油样分析的主要技术和方法有以下几个方面：1．油样光谱分析技术。

目前主要有原子吸收光谱分析技术、原子发射光谱分析技术两种。

油样光谱分析法是指用原子吸收或原子发射光谱分析润滑油中金属的成分和含量，判断磨损的零件和磨损的严重程度的方法。

油样光谱分析方法不但可以定性地判断磨损的金属元素，而且可从金属元素含量的多少，定量地判断零件磨损的程度。

2．铁谱分析技术。

其基本的方法和原理是把铁质磨粒用磁性方法从油样中分离出来，在显微镜下或用肉眼直接观察以进行定性及定量分析。

这种方法不仅可以提供磨粒的类别和数量的信息，而且还可进一步提供其形态、颜色和尺寸等直观特征。

3．油品理化分析方法。

即测定油品的理化性能指标。

根据油品的品质决定润滑油或液压油是否继续使用。

常规的理化分析主要项目有：运动粘度、水份、闪点、机械杂质、酸碱值等。

4．颗粒计数器分析技术。

对油样的颗粒进行粒度测量，并按设定的粒度围进行计数，从而得到有关磨粒粒度分布方面的信息以判断机器磨损的状况。

5．红外光谱分析技术。

使用红外光谱对润滑油和液压油进行分子分析，可以获得包括添加剂、污染等在的分子类型信息。

可以测量出油品的氧化、硝化、硫化浓度水平，以及积炭浓度和流体污染（水和冷却剂泄漏）。

1.2铁谱分析的发展1.2.1铁谱分析的由来设备运行情况的好坏直接影响着生产的效益；任何机械系统中，伴随相接触的零件间的相对运动，都会发生磨损。

因此，机械零部件的磨损失效是最常见的、最主要的失效形式，有80％的机械设备失效是因磨损引起的。

由于运动零部件表面的磨损，就会产生磨屑微粒，并且进入机械的润滑系统巾，大多数磨屑微粒在油液中呈悬浮状态，这些微小的磨损颗粒是表面磨损过程的产物，它们带来厂机械设备失效和故障的主要信息。

20世纪70年代初，美国麻省理工学院的W.W.Seifert博士和波音飞机公司的Yc．westcott工程师合作，针对监测飞机机械磨损状况，避免空难事故的课题开展研究，创造出能对10μm以上磨损颗粒进行观察的机械磨损检测技术，第一次把磨损这一话题引入到微观领域，成功地预报了波音飞机的机械故障隐患。

这项成果核命名为ferrography， 80年代初引入我国后，被译为“铁谱分析技术”沿用至今。

铁谱分析技术应用于波音飞机故障预测，创造出可观的经济效益，迅速在世界各国推广运用起来。

我国参加了世界铁谱磨粒分析技术组织，国成立了全国铁谱分析技术委员会，许多企业应用铁谱磨拉分析技术方法，开展了机械设备故障早期预测，成功地杜绝了很多起恶性故障。

1.2.2铁谱分析技术的发展过程现代工业技术的迅猛发展促使大型设备不断滑现和完善，大型设备在润滑方面出现的问题和造成的损失就越来越引起重视，当时的工程技术人员就开始研究润滑的重要性和润滑油中发现的磨粒与磨损的关系。

1941年，美国西方铁路公司首先将润滑泊化验手段用于监测火车机车润滑油状态，为杜绝恶性事故起到了好的效果，标志着磨粒分析技术的诞生，这一技术迅速推广到了军事方面，并得到长足的进步与完善。

第二次世界大战后，铁谱分析技术在民用和军用两个领域均得到发展和完善，随着大规模现代工业的发展和与之相配套酌设备维修体制的建立健全，润滑油油液分析技术逐步受到广泛的关注，成为钢铁、能源、电力、船舶、设备制造、汽车工业、航空运输等行业设备管理与维修的重要工具，欧洲各工业发达国家陆续在设备管理中采用了这一技术。

在美国除了民用企业对铁谱分析技术重视外，军事方面也表现了很高的积极性，建立了“三军润滑袖’油液分析技术计划和相应机构，广泛开展了利用铁谱磨检分析技术对设备故障预测与诊断的研究与应用；1972年，第一台民用铁谱仪在美国波音飞机公司诞生，使铁谱分析技术进入到了微观领域，将这种分析技术扩展到事故前的设备磨损状态监侧与故障诊断这一新的领域；到了20世纪80年代，世界各国的铁谱分析技术进入到了包括车用发动机、船用发动机、汽轮机、各类齿轮箱、液压系统工况监侧等广大领域，这一技术自身在理论上、装备上都得到革命性的进步。

20世纪90年代以后，发射光谱分析技术、红外光谱分析技术等理化分析技术的出现，使铁谱分析技术反映的信息更系统、更全面；分析的速度更快、精度更高、运用围更广，产生的经济效益也越来越大。

随着各种工业设备和国防装备自动化程度的不断提高，现代社会对设备的运行可靠性和安全性提出了越来越高的要求，以设备故障预测为目的的铁谱分析技术得到了更加广泛的应用，分析的仪器越来越精密，铁谱分析技术已经成为航天、航空、国防、电力、能源、冶金、矿山、铁路、公路运输、石油化工等部门机械设备管理的重要方法，在保障设备运转安全性、工作可靠性；延长设备使用寿命和提高设备综合效益方面发挥了显著作用。

1.2.3铁谱分析技术的发展趋势计算机信息处理技术与人工智能理论的引入传统的人工定性铁谱分析一直存在着对分析人员专业化程度要求高、定量化信息量少、精度低和分析数据及谱片管理困难等缺点。

随着计算机信息处理技术与人工智能理论的应用，必将克服上述缺点，使铁谱技术向高智能的自动识别与诊断方向发展。

引入计算机信息处理技术与人工智能理论，可以取得如下进展:1．利用计算机图像处理技术和图像分析系统，能够在预处理磨粒图像后提取磨粒统计特性、单个磨粒的数字形状特性，从而为磨粒及其磨损机理的识别提供科学依据。

2．利用人工智能技术和专家系统原理，开发磨粒的计算机辅助识别专家系统。

根据用户输人的磨粒特性，由推理机完成对磨粒的识别和磨损状态的判断，即实现磨粒的智能识别与铁谱技术状态的智能诊断。

3．利用计算机数据库技术开发铁谱分析信息管理系统，利用数据库存储和管理以往磨粒及铁谱数据。

目前，国外铁谱研究者在将计算机信息处理技术运用于铁谱分析方面作了大量工作，但达到高效实用的磨粒自动识别阶段还需要进行深人的研究。

在这一方面，基于神经网络的磨粒自动识别和机械磨损故障诊断是一条新路，目前开发的系统有待于进一步完善和实践的检验。

此外，磨粒自动识别及诊断与数据库相结合，组成完整的高智能自动识别诊断管理系统是铁谱技术的发展方向和目标。

1.2.4铁谱分析技术的应用领域铁谱分析技术在上述部门得到应用和推广，涉及的领域主要是以下几个方面1．机械设备状态监测与故障预测和故障诊断。

铁谱分析技术主要用于机械设备状态监测与故障诊断，已被广泛应用于交通运输、冶金、机械制造、采矿及军工等各个领域中机械设备工况监侧与故障诊断，成为机械设备实现从定期拆卸维修转变到预防维修的技术保障。