滾動軸承的正常運行需要正確的維護和（hé）監測。也就是說進行周期性維護。周期性維護包括操作監測（cè），預防性維護和推斷性維護。預定的維護包括對操作條件進行監測，對補充的潤滑（huá）油進行監測，同時還包括其它有規律的周期性維護。在操作過程，應該（gāi）有規律的對噪音、震動、溫度和潤滑油情況進（jìn）行檢查。

　　周期監測中Z重（chóng）要的是油脂分析；但通常情況下，很難對現場的油脂進行測試。對運行中（zhōng）的設備進行測試更是如此（cǐ）。但是，這篇文章主要介（jiè）紹的是現場檢測（cè）技術。這種技術可以通（tōng）過簡單、精確的方式推斷出使用油（yóu）脂的油樣狀況。新油脂或存（cún）放時間很長的油脂也可以通過這種技術來檢測。

　　油脂稠度分（fèn）析

　　稠度（dù）和抗壓強度是油脂的重要（yào）性能。通過（guò） ASTM D217 實驗可以（yǐ）在實驗室測量新油脂的 抗壓強度和錐入度。某些油脂會在使用過程中變硬，如果這種情況繼續發展下去，就（jiù）會導致（zhì）軸承損壞。所以一定要經常檢測油脂（zhī）的稠度。但是，一般在工業場（chǎng）所我們沒（méi）有現成的潤滑脂錐入度計。那麽我（wǒ）們就需要用簡單的檢測方式來達到檢測油脂稠度（dù）的目的。

圖（tú） 1. 簡單的油脂稠度檢測儀

 　　油脂稠度等級是由美國潤滑（huá）脂協會根據 ASTM D217 針入度標準製定（dìng）的。測量（liàng）油脂稠（chóu）度需要收（shōu）集一些未使（shǐ）用的不同等級（jí）的油脂。然後計算注油器在特定溫（wēn）度下排除某種等級油脂的時間。這樣，就（jiù）可以製定（dìng）出一條（tiáo）標度曲線。通過對使用油（yóu）脂（zhī）的（de）趨勢分析來檢測油脂稠度的（de）變化。

圖 2. 初步結（jié）果

 　　圖 1 描述了一個簡單的使用油脂稠度測（cè）量儀。圖 2. 和（hé）圖 3 顯示的是初步（bù）結果（guǒ）和結果之間的關係，以及從標準中 潤滑脂錐入度計 提煉的數據。

  圖 3. 兩種技術的關係（xì）

（標準（zhǔn） 錐（zhuī）入 度（dù）計 測量和簡單的油脂稠（chóu）度檢測）

　　通過這種簡單的油脂稠度測試，我們可以在現場很快獲得結果，這將有助於我們發現問題，判斷事情的嚴重程度（dù），及時采取必要的維護。這種方（fāng）式的主要優點是我們很快就可以得到結果（guǒ），不需要將油樣送往很遠的實驗（yàn）室。

　　對油樣（yàng）汙染程（chéng）度和磨損雜質進行評估

　　通（tōng）過這（zhè）種測試可以檢測和估計新油或使用（yòng）油的（de）集中危害度和沙礫汙染物。取少量（liàng）油脂，放在平行的兩個丙稀（xī）酸金屬片（piàn）上。然後（hòu）用某種設備將油脂擠壓（yā）成薄（báo）薄的一層。這（zhè）種設備要（yào）使（shǐ）擠壓（yā）中（zhōng）的上金屬片和下金屬片一起旋（xuán）轉（圖（tú） 4 ）。

圖 4. 檢測設備分（fèn）解圖

　　然後移去金屬片，清（qīng）洗幹淨（jìng），我們就可以看到金屬片上留下的弧形痕跡。操作步驟和原料與 ASTM D1404 很相近。這個痕跡顯示出（chū）磨損雜（zá）質（zhì）和外來顆粒的存在。

  

Figure 5. Typical Results

圖 5. 典型結果（guǒ）

　　使用油脂磨損雜（zá）質分析（xī）

　　磨損雜質分析近來被廣泛應用於機械衛生狀況檢測中。磨損是滾動軸承損壞的主要機理。我們通過周期性觀察磨損量和磨損機理可以監控軸承損壞（huài）率。傳統（tǒng）而言，通（tōng）過原子發射光（guāng）譜法 (AES) 可以監（jiān）控軸承損（sǔn）壞率。但，這種技術對於油脂分析存在著缺陷，因為占顆粒總數重要（yào）部分的顆粒（大於 10um 顆粒）被忽視（shì）掉了（le）。一般，軸承磨（mó）損（sǔn）顆（kē）粒大小是 5um 到 15um. 如（rú）果在高磨損條件下，這些顆粒還會變（biàn）大。所以，在檢測這些（xiē）變（biàn）化時傳統技術的作用（yòng）就很有（yǒu）限了。

　　除了原子發射光譜法，用於分析磨損（sǔn）雜質（zhì）的其它方法有顯微鏡分析法（分析鐵譜），鐵的濃度（dù）分析法，如鐵（tiě）譜分

析，碎片測試，碎片（piàn）收集器（qì）和使用濾光器檢測。這（zhè）些技術如果選用適當，就會克服顆粒大（dà）小限製的缺陷。並且這種技術還可以給磨損機理、磨損位（wèi）置、磨（mó）損程度（dù）、潤滑油狀態和潤滑油汙染狀態提供額（é）外信息。

  

圖（tú） 6. 鐵（tiě）譜分析

　　檢查油脂中磨損雜質的基本原則如下：

　　1.從滾動軸承中抽取有代表性的油樣。

　　2.在手背或玻璃片上，塗薄薄（báo）的一層油脂，然後背光（guāng）觀（guān）察，或使用放大鏡或光學（xué）顯微鏡觀察。

　　3.在大口杯中放一定數量的（de）油脂。然後用合適的溶劑進行溶解。溶劑的類型取決於油（yóu）脂的稠度和油脂（zhī）中的基礎油。

　　4.通過薄膜濾器抽取油樣。或使用磁性分離（lí）技術（如鐵譜裝置或旋轉顆粒澆注滑動裝置）從油脂溶液（yè）中分離固體顆粒。

　　▲使用 10 倍到（dào） 100 倍（bèi）的反光（guāng）顯微（wēi）鏡分析雜質的如（rú）下特征：

　　▲顆粒（lì）大小

　　▲顆（kē）粒類（lèi）型

　　▲顆粒外形

　　▲顆（kē）粒顏色

　　▲顆粒表麵結構（gòu）

　　▲顆（kē）粒濃度比率

　　▲顆粒尖銳程度

　　▲顆粒組成（如果有需要的話加熱玻璃片）

　　▲顆粒暴露在反射（shè）光或傳送光下的反（fǎn）應

　　鐵譜（pǔ）分析是磨損顆（kē）粒分析中Z有效和Z有（yǒu）用的工具。圖 6. 顯示的（de）是一個典型的鐵譜滑動裝置。在此分（fèn）析方式中，鐵（tiě）譜是用來掃描不（bú）正常的磨損狀況的。這種分析方式不僅（jǐn）可以檢測出表中所列出（chū）的軸承的物理特（tè）征和化學特征，而且還可（kě）以通過尋找磨損顆粒的外形特征來分析軸承。而顆（kē）粒的外形特征可以用來鑒別磨損類型，磨損機理，磨損（sǔn）的嚴（yán）重性，甚（shèn）至可以鑒別出磨損顆粒組成成（chéng）分。

　　5.隔一段（duàn）時（shí）間重複以上程序（xù）將有助於進行（háng）趨勢分析。雖（suī）然單個的分析就可以獲得信息，但對日常（cháng）使用油脂進行常規的分析將有助於獲得更加詳細的（de）信息。但二者都（dōu）可以估計問題的（de）嚴重（chóng）程度。磨損雜質分析是一（yī）種相對簡單的過程，它不需要很（hěn）高的技術。

  

表 1. 磨損機理和磨損雜質特征

　　掌握顆粒（平均顆粒大小，Z大顆粒大小和顆粒分布）特征是實驗的一（yī）個重要方麵。一般而言，滾動軸承的毀壞程度與顆粒大小成比率。一般情況下，磨損顆粒大小不超過 25um 。如果磨損顆粒大於 25um, 預示著軸（zhóu）承有潛在的嚴（yán）重磨損趨勢（從圖 7 到 12 ）。

圖（tú） 7. 在（zài）玻璃載（zǎi）片上塗一薄層使用油（yóu）脂， 我們可以看到嚴重的滑動磨損顆（kē）粒。

    

圖 8. 疲勞磨損顆粒

 

圖 9. 切削磨損顆粒

 

圖 10. 從鐵譜滑（huá）片上（shàng）觀察到的圓柱形顆粒（密封材料 / 光纖）

 

圖 11. 鐵譜滑片上顯（xiǎn）示的使用（yòng）油脂（zhī）磨料顆（kē）粒

 

圖 12. 鐵譜（pǔ）滑片（piàn）上顯示的球形磨損顆（kē）粒、切削磨損顆粒和汙染物

　　吸（xī）水紙實驗

　　在顯微鏡下觀察吸水紙（zhǐ）汙點是分析使用油脂的重要方式。液化的使用油脂（zhī）在檢驗之前應過濾或用吸水紙吸附（fù）。液（yè）化使用（yòng）油脂中的水分看起來要麽像乳化水，要麽像獨立的水層。這種方式也可（kě）以檢測油脂的清潔度。

　　在吸水紙（zhǐ）上滴一滴液化使用油脂，當它完全被吸收後就會形成一（yī）種特殊（shū）的痕跡。這種痕跡可以用來解（jiě）釋使用油脂（zhī）狀況。單一的汙點（diǎn）可（kě）以揭露使用油脂的某些（xiē）性能。在用（yòng）顯微鏡觀察之前，仔細觀察這些性能（圖 13 ）。

圖 13. 吸水紙上的（de）使用油脂油樣

　　如圖，吸水紙可以檢測出使用油脂中存在的水分（fèn）。你可以看到吸水紙上有光圈區域。有時水也可以氧化鐵（tiě）物質，所以，如果有鏽出現表明已（yǐ）有水侵入潤滑脂。如果吸水紙上有很多汙點，說明潤（rùn）滑（huá）脂的某些性能（néng）正在以一定的比率發生變化（huà）。而且這些汙點對於評價潤滑（huá）脂狀況非常重要。

　　結論

　　低成本的使（shǐ）用油脂分析是提前維護（hù）滾動軸承的重要部分（fèn）。延長添加油脂的時間，認（rèn）識（shí）到關鍵磨損產生（shēng）和油脂失效比率可（kě）以減低維護（hù）成本，而且也可是使我們在軸（zhóu）承報廢和潤滑脂失效之（zhī）前采取有效措施。（來源：原著： Surapol Raadnui, King Mongkut　 譯者：張蕊）