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NBT 51068-2017 煤矿在用设备齿轮油铁谱分析方法 旋转式铁谱法.pdf简介：

NBT 51068-2017《煤矿在用设备齿轮油铁谱分析方法 旋转式铁谱法》是中国煤炭工业标准中的一项技术规定，主要用于对煤矿在用设备齿轮油进行铁谱分析。铁谱分析是一种无损检测技术，通过对润滑油中磨损金属颗粒（铁谱）的分析，可以获取设备的内部磨损、疲劳、腐蚀等信息，以此评估设备的运行状态和寿命。

旋转式铁谱法是铁谱分析的一种常见方法。它的工作原理是通过将润滑油样本加热至适当的温度，使其中的金属颗粒分离出来，然后通过旋转磁选或离心分离将这些颗粒从油中分离出来。这些颗粒被收集在磁性媒介上，通过显微镜观察和分析，可以识别出各种金属粒子，如铁、铝、铜等，以及它们的形态、大小和数量，从而判断设备齿轮的磨损情况。

该标准详细规定了铁谱分析的采样、预处理、铁谱分析、结果解释和报告等步骤，为煤矿设备的维护和管理提供了科学的依据。

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煤矿在用设备齿轮油铁谱分析方法 旋转式铁谱法

矿在用设备齿轮油铁谱分析方法

煤矿在用设备齿轮油铁谱分析方法 旋转式铁谱法

JB／T 13586.2-2019 外球面球轴承套圈自动车床 第2部分：技术条件.pdf本标准规定了利用旋转式铁谱仪对煤矿在用机械设备齿轮油进行铁谱分析的术语、定义、试验方 法、结果判定。 本标准适用于对煤矿综采、连采、掘进、主运输、洗选等设备的在用齿轮油进行油样铁谱检测分析

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单适用于本文件。 GB/T678化学试剂乙醇（无水乙醇） GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 HG/T3262工业用四氯乙烯

下列术语和定义适用于本文件。 3.1 旋转式铁谱仪rotaryferrograph 一种通过旋转离心力、重力和磁力，将油液中的铁磁性磨损颗粒沉积、收集并将油液及其他污染物 清除的仪器。 3.2 基片substrateplate 旋转式铁谱仪上用于沉积磨损颗粒的正方形玻璃载片。 3.3 铁谱片 ferrographyplate 按照一定的磁场规律沉积了磨损颗粒的基片。 3.4 粒度particlesize 磨损颗粒的平均长轴尺寸。 3.5 磨损颗粒浓度 wearparticleconcentration 油样在规定的稀释倍数下，铁谱片上显微视场面积内特征磨损颗粒覆盖面积占视场面积的百分比。 3.6 总磨损颗粒浓度totalwearparticleconcentration 油样在规定的稀释倍数下，铁谱片上显微视场面积内全部磨损颗粒覆盖面积占视场面积的百分比

NB/T51068—201Z

4.1.1旅转式铁谱仪

旋转式铁谱仪主要由圆柱形永久磁铁、传动装置、试样输送定位装置和控制部件等组成；磁头磨损 颗粒沉积圈磁场工作间隙为0.5mm，磁感应强度范围应在100Gs~1000Gs，最高磁感应强度应不小于 600Gs。旋转磁头的工作转速为：制谱挡（75±5)r/min，清洗挡（150士10)r/min，甩干挡（200士10)r/min， 且磁头旋转时径向跳动小于土100μm，端面全跳动小于土100μm。旋转式铁谱仪结构如图1所示，工 作原理如图2所示。

图1旋转式铁谱仪结构示意图

图2旋转式铁谱仪工作原理示意图

4.1.2电热恒温鼓风干爆箱

4.1.3铁谱双光显微镜

4.1.4谱片拍照数码相机

4. 1.5定量移液器

0～1000μ或0～5000μ，可调。

0～1000或05000μ，可调

4. 1. 6 试管

4.2.1四氯乙烯：分析纯，符合HG/T3262。 4.2.2无水乙醇：分析纯，符合GB/T678。 4.2.3稀释油：稀释油为与样品同一品牌同一型号的合格新油。 4.2.4盐酸：分析纯，质量分数为36%，制备成质量分数为5%的稀盐酸。 4.2.5蒸馏水：符合GB/T.6682三级水要求。

4.3.1环境温度：10℃~35℃。 4.3.2相对湿度：≤75%。 4.3.3通风条件：通风良好

4.3.1环境温度：10℃~35℃

移液器均匀滴注在旋转式铁谱仪的磁头上，通过制谱 甩干获得沉积有油样中磨损颗粒的铁谱谱片，进而利用显微镜对谱片进行观察，获得磨损颗粒 尺寸、种类、形态等信息，据此判断设备的润滑及磨损情况

油样能够代表在用设备的实际润滑状态与磨损情况。取样量应不少于100mL，取样瓶标签信息应 包括设备名称、设备型号、取样部位、油品种类、油品型号、所属单位、取样人、取样时间。

根据设备的种类、运行情况，油样取样周期不大于3个月。

7.1样品的加热与振荡

对于运动黏度（40℃）不小于90mm/s的油样，将油样瓶在70℃的干燥箱中保温25min~ 30min，再用手或者机械振动机构充分振荡，使油样中的磨损颗粒均匀分散。对于运动黏度（40℃)小 于90mm²/s的油样则无须加热，直接振荡使油样中磨损颗粒均匀分散，

方法A：油样混合均匀后立即用定量移液器取样1mL加人干净试管中，加人3mL稀释油稀释，混 合摇勾。用定量移液器取样1mL加人另一试管中，加入2mL四氯乙烯进行稀释摇匀。 方法B：油样混合均匀后立即用定量移液器取样1mL加入干净试管中，加人3mL四氯乙烯进行 稀释摇匀。 注：油样中目测磨损颗粒较多时宜使用方法A，目测磨损颗粒较少时宜使用方法B；以上稀释倍数和取样量为常规 操作方法，如遇油样污染严重、目视颗粒多等情况可灵活调整取样量和稀释倍数。

用镊子夹取基片，先用浓度为5%的稀盐酸溶液清洗0.5min～1min，然后用蒸馏水涮洗两次，液 人无水乙醇中用手轻轻晃动或者使用机械机构进行清洗，使基片清亮无杂质后取出，放入基片盒中晾干 待用。

将仪器调整至水平；取下铁谱仪的定位漏斗，用胶头滴管滴无水乙醇于磁场装置的磁头上，并覆 表面；将玻璃基片轻轻放置于磁头上，保证基片中心与磁头中心重合，并保证基片与磁头之间无。 盖上定位漏斗，从定位漏斗上方滴四氯乙烯于基片上，将基片表面覆盖。

向滴完油样的试管中加入2mL四氟乙烯振荡清洗，然后每次加人1mL四氯乙烯重复清 将转速调到（150±10)r/min，时间设置在3min~4min。

取下定位漏斗，转速调至（200士10）r/min，将谱片甩干，时间控制在3min~

待甩于完成，磁头停止旋转后，垂直向上轻轻取

8磨损等级判定与结果报告

8.1磨损颗粒的特征描述

8. 1.1 正常磨损颗粒

正常磨损颗粒的形态呈鳞片状，磨损颗粒有着光滑的表面，其典型磨损颗粒尺寸范围0.5μm m，厚度为0.15μm～1um，在机械磨合期间还常出现一些长条状和扁平状的磨损颗粒，也属于 香损颗粒。

8.1.2切削磨损颗粒

切前磨损颗粒的形态一般呈曲线状、螺旋线状、环状和条状等。由零件的尖锐刃边刺人较软的滑动 表面产生，磨损颗粒通常粗大，宽度为2μm～10μm，长度大于25μm；当润滑表面间存在坚硬的夹杂物 或磨料时会产生长度大于5μm、厚度0.25μm~0.5μm的细小线性磨损颗粒，

8.1.3疲劳磨损颗粒

疲劳磨损颗粒主要有以下3种： a）疲劳剥块：块状，表面光滑有麻点，疲劳剥块大于10μm。 b）球形磨损颗粒：表面光滑球形，直径一般为1μm～5μm，最大可达15μm。 c）层状磨损颗粒：极薄，表面常见有孔洞、折皱、裂纹等特征，长度大于20μm。

8.1.4铁的氧化物磨损颗粒

铁的氧化物分为红色氧化物和黑色氧化物。红色氧化物主要是Fe2O，红色氧化物颗粒多为晶 立，粒度较大，无清晰边缘，无光泽。在可见光和偏振光下均呈橙黄色或者橘红色。黑色氧化物颗 呈现粗糙不平的岩石状，颜色为棕黑色，有明显的铁磁性，表面有蓝色和橘黄色小斑点，主要成分 固定比例的Fe.OFeO和Fe.O.的混合物

8. 1.5 腐蚀磨损颗粒

8.1.6有色金属磨损颗粒

有色金属磨损颗粒的特征是颗粒不按磁场方向排列，而是以随机方式沉淀，大多数偏离铁磁性磨 链或处在相邻两链之间，并往往带有有色金属本身的特征颜色

8.1.7摩擦聚合物磨损颗粒

摩擦聚合物在双色光下可观察到无定形的胶体中嵌有金属磨损颗粒，金属磨损颗粒呈红色、亮色 立本身的额色，而胶体呈透明或半透明状态，实质为金属与润滑剂的凝聚物；摩擦聚合物也可能出 3条磁道之间，为随机分布。

8.1.8滚滑复合磨损颗粒

8.1.9严重滑动磨损颗粒

严重滑动磨损颗粒尺寸较大，表面有明显的、平行状的划痕和开裂迹象，棱边平直，有时表面有回火 色，一般大于20um。 注：以上磨损颗粒特征描述是基于本标准所述范围中的各类采煤设备油液中的颗粒特征，与其他行业中的铁谱磨 损颗粒在尺寸上有不同之处，相应磨损颗粒参考图谱见附录B。

8.2磨损等级划分与定义

根据磨损程度的不同，划分为以下4个等级： 正常：油样的磨损颗粒浓度和平均尺寸综合评价均在正常范围内，该润滑点位润滑正常或无 明显异常磨损。 b 轻微：油样的磨损颗粒浓度和平均尺寸综合评价略微超出正常范围，该润滑点位出现轻微磨 损，注意监测温度和噪声变化情况。 异常：油样的磨损颗粒浓度和平均尺寸综合评价处于异常范围，该润滑点位存在异常磨损，建 议换油。 d 严重：油样的磨损颗粒浓度和平均尺寸综合评价处于严重超标范围，该润滑点位磨损严重，设 备部件存在失效风险，建议换油，并缩短取样检测周期.安排检修计划

表1磨损等级判定表（宏观判定法）

注：C表示总磨损颗粒浓度（%），D表示磨损颗粒的长 尺可（m）；此判定表依照7.2方法A的帮释倍数下的浓度，如 采用方法B须对浓度进行相应倍数的换算；表格中的磨损 物镜、10倍目镜观察到的显微视场中总磨损颗粒面积占视场面积的百分比，如果采用其他的稀释倍数，可换算成 7.2中的稀释倍数后进行结果的对比判定；4个级别的磨损等级为综合了总磨损颗粒浓度、磨损颗粒平均尺寸、特 征磨损颗粒浓度与尺寸及自测油样状态后的综合评价结果。在有球形颗粒存在时应使用8.3.2的方法B

注：C表示总磨损颗粒浓度（% 采用方法B须对浓度进行相应倍类 的稀释倍效下用显微镜的2 物镜、10倍目镜观察到的显微视场中总磨损颗 位面积占视场面积的白分比，如果米用其他的稀释借数，可换算 7.2中的稀释倍数后进行结果的对比判定；4个级别的磨损等级为综合了总磨损颗粒浓度、磨损颗粒平均尺寸 征磨损颗粒浓度与尺寸及自测油样状态后的综合评价结果。在有球形颗粒存在时应使用8.3.2的方法B

总颗粒浓度c按照式（1)计算SL 532-2011 入河排污口管理技术导则.pdf，磨损颗粒长轴平均尺寸D按照式（2)计算。

Sp一—磨损颗粒覆盖面积，单位为平方微米（μm Sv视场面积，单位为平方微米（μm）。

Zd; =d+d+da++d （2

法B的判定示例见表3

JGJ／T 466-2019 轻型模块化钢结构组合房屋技术标准(完整正版、清晰无水印).pdf表3鹰损等级判定示例表

未A进行判定，存在3种以上磨损题粒时宜 B进行判定