廈航機務培訓中心
引言
“滑油是機器的血液”。機器設備內部由於接觸部件（軸承齒輪等）的相對（duì）運動產生磨損，而滑油係統對這些部件進行潤滑、冷卻並收集（jí）磨（mó）損產生（shēng）的碎屑。對滑油和碎屑（xiè）進行監控分析可預測（cè）或判（pàn）斷這些相對（duì）運動部件的磨損或失（shī）效情況。故滑油監（jiān）控一直以來是工業機器設備預防性維修和視情維護的重要組成部分。
上圖：軸承生命周期（qī）中的三個發展階段
滑油監控的兩大形式
滑油（yóu）監控係（xì）統按工作形式分兩種：
1、非實時（off-line）滑油分析，可通過光譜、鐵譜及物（wù）理化（huà）學分析來提供非實時但詳盡的信（xìn）息，是滑油監控的傳統方式；
2、實時（on-line）滑油監控，實時監控軸承齒輪等部件的磨損及滑油惡化的（de）狀態來提供信息。近幾十年來發展迅速（sù），其目前已運用於以下工業領域：汽車發動機、風力發電機齒輪箱、航空發動機、船舶發動機、采（cǎi）礦設（shè）備。
實時滑油監控技術近些年的（de）發展主要集中（zhōng）在滑油監控傳感器上，根據（jù）技術不同分3種：
1、滑油品質傳感器（oil quality sensors）
2、元素傳感器（element sensors）
3、磨損碎屑傳感器（wear debirs sensors）
目（mù）前航空發動機的實時滑油（yóu）監控係統主（zhǔ）要采用第3種傳感器。
上（shàng）圖：EATON公司的（de）QDM電磁感應式磨損（sǔn）碎（suì）屑傳感器
航空發動機軸（zhóu）承的工作特點
航（háng）空燃氣渦輪發動機（jī）內部存（cún）在多種高速旋轉部件（轉子、齒輪及傳動軸等），因其載荷高、工況多（duō）變，故目（mù）前旋轉部（bù）件的支撐型式還是采用傳統的滾動軸承。這些滾動（dòng）軸承工作條件苛刻，即使（shǐ）有滑油係統對其提（tí）供潤滑、冷卻和清潔，還（hái）是存在（zài）失效可能。軸（zhóu）承從出現明顯磨損發展到失效可能需要幾百甚至隻有幾十個小時，若未及時被發現可（kě）能造（zào）成發動機（jī）運轉時內部結構的嚴重損壞，導致空停危及飛行（háng）安全，及後續高昂的維修費用支出。實時滑油（碎屑）監控可提（tí）供及時的軸承和齒輪的失效預警和警告，從而避免發動機嚴重損壞或空停。
上圖：根據Hertz原理（lǐ），軸承Z大受力點為表麵（miàn）以（yǐ）下0.008到0.0012英寸
上圖：軸（zhóu）承碎屑產生示意圖
實時（shí）滑油碎屑監控在航空發動機（jī）上的運用
在航空渦輪發（fā）動（dòng）機上，采用磨（mó）損碎屑傳感器的實時滑油（yóu）監控係統一般簡稱為滑油碎屑監控（kòng）係統（ODMS）或碎屑監控（kòng）係統（DMS）。碎屑傳感器工作原（yuán）理（lǐ）有很多種（如光電效應、電場、磁（cí）場、電容、超聲波、電磁感應等），目前普遍采用電（diàn）磁感（gǎn）應（induction）原理。
民用上Z早使（shǐ）用實時（shí）滑油碎（suì）屑監控係統的是波（bō）音777的GE90發動（dòng）機，1995年投入使用（yòng），其采（cǎi）用EATON公司（sī）的QDM滑油碎屑監（jiān）控係統。
軍用上Z早使用的是美軍F22戰鬥機上的F119發動機（jī），1997年首飛，其（qí）采用加拿大GASTOPS公（gōng）司的Metalscan MS1000滑（huá）油碎（suì）屑監控係統。
後（hòu）來陸（lù）續出現的新型發動（dòng）機也配備了滑油碎屑監（jiān）控係統，如：CFM56-7B（選（xuǎn）配）、GEnx係列、LEAP係列等民用渦（wō）扇發（fā）動機。下次（cì）我們將通過（guò）LEAP-1B發動機（jī）的ODMS進一步（bù）來了解典型實時滑油碎屑監控係統的組（zǔ）成、工作原理及優缺點。
上圖：GASTOPS公司的Metalscan MS1000滑油碎（suì）屑監（jiān）控係統圖
上圖：EATON公司安裝於GE90上（shàng）的（de）QDM滑油碎屑監控係統（tǒng）
