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工业机器人减速机润滑油水污染检测与监测技术应用与故障分析——库卡工业机器人
发布时间:2020-11-05        浏览次数:348        返回列表
       据权威数据统计,全球因更换润滑失效导致的磨损及失效的零部件而引起的损失,需要每年花费数十亿美元。欧美、日本等先进制造业国家在上世纪70年代,通过科学的油液监测对机械设备进行系统的润滑管理。

       目前工业机器人减速机中可以使用润滑油或润滑脂作为润滑介质。如何运用科学的方法了解机器人减速机润滑油品的工作状态,如:黏度、水分、酸值等理化指标是否处于正常范围;是否选用了合适的润滑油品;油品的污染程度如何等。这些确保工业机器人设备健康安全运转十分重要。

       水是润滑油在使用过程中遇到的***主要也是***复杂的污染物,其污染机理仍处于研究之中。由于润滑油自身具有一定的吸水性,因此,使用工况和环境都会对其产生不容忽视的影响。在用润滑油所处的环境和工况使进水现象不可避免,大多都会使润滑油发生物理或化学变化,极端情况下会对设备润滑产生非常严重的后果。所以,设备润滑管理过程中对在用润滑油而言需,关注的焦点应当放在减少或控制水分的进入、判定水分是否存在并检测其含量、尽快分离并除去水分三个方面。

       水分是指油液中掺杂的水量,油液中的水分会降低油膜的强度,发生乳化变质,长期使用会造成设备的点蚀;也会使某些添加剂分解沉淀,甚至降低添加剂的功效,从而导致润滑油形成淤渣;此外由于水对钢铁的亲和力要比润滑油大,分离出来的水附在金属的表面就会加速设备的腐蚀等。

       水对设备的直接影响是导致锈蚀和腐蚀从而加速磨损,水进入润滑油会改变油品的黏度导致油膜强度降低,加速油品的氧化、添加剂的水解使氧化安定性、极压抗磨性、清净分散性等基本性能减弱丧失,导致油品的抗泡性能变差使润滑系统产生大量的泡沫而降低润滑效果。还会导致金属材质的气蚀和氢脆效应。

       主要危害如下:
 
      ●锈蚀和腐蚀;

      ●油膜强度降低;

      ●添加剂失效;

      ●油品起泡;

      ●润滑油霉变;

      ●水蒸汽气蚀;

      ●氢脆;

      ●水洗作用等;

      芮研机器人技术凭借在工业机器人领域长期积累的人才,技术,经验和资源,通过长期的工业机器人维护实践,与中科院合作率先在国内工业机器人服务领域,开展工业机器人润滑油品的检测与监测工作,有助于我们帮助我们的客户准确了解以下设备状况;

      1)润滑油品状态

通过分析油品的质量状况,判定油品是否需要更换,可以确保油品在被充分利用的情况下不损害机器,节约资源,保障企业环境友好与可持续发展(见图1)。

      2)污染情况


润滑油在润滑过程会受到来自周围环境的污染,如灰尘、水以及工艺过程中的污染,设备持续在这种污染环境中,污染会不断加剧,从而导致机器劣化和故障。及时地发现异常污染物,可以指导我们采取必要措施抑制或防治持续污染。

      3)减速机磨损。


运转不良的设备可以造成磨粒的指数增长。磨粒检测和分析可以及早发现潜在安全隐患,以指导我们进行必要的维护决策与措施实施,以确保设备正常运转。

润滑油常规理化性能分析是根据润滑剂本身性能的变化,来判断机械的磨损状态,可以防止因润滑不良而导致的故障。实践证明,润滑剂的性能与机械设备的磨损状态,设备的使用寿命有着密切的关系。通过对润滑剂进行理化性能指标的监测,可以达到对机械的磨损状态进行间接监测的目的,可以防止因润滑材料的衰败而导致的机械故障与零件磨损。


本文中所有的数据,都是基于芮研机器人技术(上海)有限公司在实际工业机器人油液监测和检测实验结果。

在芮研公司工业机器人油液检测活动运营的3年里,共检测227个油样,水份不合格的有78个,不合格率34.3%(见下图表)。如果按照每台机器人送样3个样品,整体机器人水分不合格率100%。由此结果我们可以看出大部分机器人都需要检查防水或换油处理。

以上是不同机型的机器人,主要运用在搬运行业,运行8000小时左右,不同轴位的水份布情况,我们可以看到水污染主要出现在一轴。但其他指标在测试结果中的合格率在80%以上。因为这与机器人设计结构,负载情况等特点有关系。按照LCKC润滑标准,我们应对不同机器人的不同部位的换油水份指标适当调整。


当需要润滑的设备处于潮湿或含水的操作环境中,控制润滑系统进水就成为设备润滑的重中之重。预防水污染的***好办法就是让水远离润滑系统,但实践过程中要想实现这一目标难度极大。所以,为了防止环境中的水和湿气进入而污染润滑系统,一般采取的措施如下:

1)新油交割时要对水分进行检测,如果发现水含量超标不可加人系统;

2)储存过程中采取合理的措施防止水和湿气进入包装物中;

3)及时检查设备润滑系统的密封,防止其泄露及水和湿气进入;

4)加注时防止水分或雨水侵入润滑油。更为重要的是在加注操作前,应考虑加注部件的结构及润滑方式,再进行专业加注,进而防止密封失效造成外部水分侵入。

5)设备运行中应及时分析原因检查关节润滑部位的密封部件的工作情况,并排除故障;

良好的设备润滑有助于提高生产效率并降低设备及能量损耗,使润滑介质免受水污染是设备润滑管理的核心内容之一,采取有效方法检测污染水含量是油液检测的重要环节,及时去除污染水分是持续保障润滑剂充分发挥作用的关键步骤。这三个方面应该引起设备管理人员的足够重视,避免因小失大,甚至造成不可逆转的损失。


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