飛機發(fā)動機油液故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢論文
飛機發(fā)動機是一種典型的現(xiàn)代機械設(shè)備，長期處于高速、高溫、過載荷、大機動、起落頻繁等苛刻條件下，摩擦磨損嚴(yán)重，致使故障率較高，發(fā)動機的壽命縮短，這些都已成為制約飛機性能和可靠性的主要因素，因而發(fā)動機的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷顯得非常重要。發(fā)動機的運動部件幾乎都是通過潤滑油來減少摩擦，磨損產(chǎn)生的磨粒除了少部分沉積外，大部分懸浮于循環(huán)的潤滑油之中，因此應(yīng)用于發(fā)動機故障診斷中的油液分析技術(shù)，具有其他方法不可替代的優(yōu)勢。
飛機發(fā)動機油液故障診斷技術(shù)通常包括常規(guī)理化性能分析、光譜分析、鐵譜分析、磁塞監(jiān)測和顆粒計數(shù)器等方法。
1 常用的油液故障診斷技術(shù)
1.1 常規(guī)理化性能分析
常規(guī)理化性能分析是指采用油料化驗相關(guān)的物理化學(xué)方法，按照國家、地方、行業(yè)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對潤滑油的各項產(chǎn)品理化指標(biāo)進行檢測。常規(guī)理化性能分析方法具有設(shè)備成熟、操作便利、經(jīng)濟性高等特點，是油液分析技術(shù)中一種最為普及和認(rèn)可的方法。
飛機發(fā)動機故障診斷中，一般選取滑油的運動粘度、閃點(多為開口) 、酸值、水溶性酸或堿、水分、機械雜質(zhì)、氧化、硝化、顏色及添加劑含量等指標(biāo)作為分析的項目。各類潤滑油在這些分析項目上都有各自的正常值控制標(biāo)準(zhǔn)，例如表 1 列出的928 航空潤滑油的基本技術(shù)指標(biāo)。
1.2 光譜分析
光譜分析技術(shù)可用于物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)化學(xué)組成的研究。近年來光譜分析技術(shù)大量應(yīng)用于潤滑油中各種微量元素濃度的測定研究之中。通常以10-6(ppm)為單位，表示這個相對濃度的測量結(jié)果。高經(jīng)緯等人針對軍用裝備油液分析的特點，提出了一種基于混合深淺知識的光譜油液分析專家系統(tǒng)知識庫的建立和實現(xiàn)方法，在工程實際使用中具有一定的'價值。任國全等人詳細(xì)研究了基于油液光譜分析診斷系統(tǒng) SADS(Spectrometric AnalysisDiagnosis System)的自行火炮發(fā)動機磨損故障診斷專家系統(tǒng)，實例證明該系統(tǒng)具有較強的診斷能力。
通過研究潤滑油中磨損磨粒的化學(xué)組成及含量，從而監(jiān)控診斷飛機發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的磨損故障，一般適用于尺寸范圍在 5μm 以下的磨粒。由于光譜分析技術(shù)分析速度快、分析精度高、樣品用量少，因而在飛機發(fā)動機故障診斷中得到了廣泛應(yīng)用。根據(jù)光譜元素分析，可以確定合理的換油期，查明發(fā)動機磨損的部位和磨損程度。
1.3 鐵譜分析
鐵譜分析技術(shù)是一種借助高梯度的強磁場作用，將機械磨損磨粒按尺寸大小依次沉積到透明載體上，然后進行光學(xué)測量、觀測和解析的監(jiān)測技術(shù)。鐵譜分析技術(shù)覆蓋了大多數(shù)磨粒的尺寸范圍，可以觀測磨粒的表面形貌，測量磨粒沉積區(qū)的光密度，因而在不拆卸、不停止設(shè)備運轉(zhuǎn)的條件下就可了解設(shè)備磨損狀態(tài)、分析磨損發(fā)展趨勢、預(yù)報磨損故障。
2 常用油液故障診斷技術(shù)分析比較
以上介紹的幾種可用于發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的潤滑油分析技術(shù)各具特點。但任何一種單一的方法都不可能全面地給出分析研究所需的信息和數(shù)據(jù)。在對發(fā)動機進行監(jiān)測時，各種分析手段所測出數(shù)據(jù)是各從一個方面來監(jiān)測潤滑油中磨粒的變化。
3 結(jié) 論
由上述分析比較可知，每種油液故障診斷分析技術(shù)各有其適用范圍和優(yōu)缺點，采用單一的油液分析技術(shù)無法全面分析飛機發(fā)動機的故障。綜合應(yīng)用多種油液分析技術(shù)，從不同角度分析整合獲得的數(shù)據(jù)信息，才能對發(fā)動機進行科學(xué)、高效、全面、準(zhǔn)確和快速的故障診斷。
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