一、案例背景
某动车空压机出现故障，经客户反馈该空压机在运行过程中出现了以下故障：
(1)空压机运行时振动、噪声异常；
(2)压缩空气出口压力不够；
(3)拆机检查发现轴承磨损严重；
(4)空压机冷凝器下面有油。
为了查明故障原因，客户送来三瓶空压机油样品和两个磨屑样品。三个油中有两瓶是从空压机油缸中取的样品，另一瓶是从冷凝器下面取得，如下图1(a)。两个磨屑样品分别取自空压机油缸下放油口和轴承，如下图1(b)。客户希望通过油液分析来找到冷凝器下油的来源，并通过磨粒形态分析来判断磨损的类型以及导致轴承磨损可能的原因。
图1 送检样品
二、检测结果
2.1 空压机油理化检测结果
为确定空压机冷凝器下油的来源，对冷凝器下取出的油和油缸取出的油进行理化性能的对比分析，检测结果如下表1所示。
表1 检测结果
检测项目 |
油缸取出的油 |
冷凝器下取出的油 |
外观 |
深棕色透明，底部有沉积物 |
深棕色透明，底部有沉积物 |
运动黏度 40℃，mm2/s |
58.82 |
58.66 |
运动黏度 100℃，mm2/s |
8.933 |
8.913 |
黏度指数 |
129 |
129 |
总酸值，mgKOH/g |
0.69 |
0.65 |
水分，mg/kg |
157 |
-- |
PQ |
1007 |
-- |
红外光谱 |
见图2(a) |
见图2(b) |
光谱元素分析： |
||
Fe(铁)，mg/kg |
29 |
15 |
Cu(铜)，mg/kg |
0 |
0 |
Pb(铅)，mg/kg |
0 |
0 |
Cr(铬)，mg/kg |
0 |
0 |
Sn(锡)，mg/kg |
0 |
0 |
Al(铝)，mg/kg |
1 |
1 |
Mn(锰)，mg/kg |
1 |
0 |
Ni(镍)，mg/kg |
0 |
0 |
Mo(钼)，mg/kg |
0 |
0 |
Si(硅)，mg/kg |
2 |
1 |
Na(钠)，mg/kg |
5 |
4 |
B(硼)，mg/kg |
0 |
0 |
V(钒)，mg/kg |
0 |
0 |
Mg(镁)，mg/kg |
0 |
0 |
Ba(钡)，mg/kg |
0 |
0 |
Ca(钙)，mg/kg |
0 |
0 |
Zn(锌)，mg/kg |
11 |
1 |
P(磷)，mg/kg |
619 |
610 |
图2 空压机油红外图
由表2的检测数据及红外光谱可知，这两种油的组份含量是一致，为同一种油。
2.2 磨损颗粒检测结果
根据对从空压机油中的磨屑、空压机放油口磨屑和轴承上的磨屑进行了铁谱显微分析，铁谱照片如下图3、4、5所示。
图3 空压机油中的磨粒
图4 空压机放油口磨屑
图5 轴承上的磨屑
由以上磨粒形态分析：
(1)空压机油中的磨粒(图3)相对较小，部分磨粒上有严重划痕，来源于有关部件的黏着、擦伤磨损；
(2)空压机放油口磨屑(图4)尺寸较大，表面有擦伤痕迹，并且部分磨粒呈现蓝色或蓝紫色或火色，表明这些磨粒受到高温的影响；
(3)轴承上的磨粒(图5)与空压机放油口磨屑特征相似，也受到高温作用出现回火色。
三、广研结论
(1)通过对比分析取自冷凝器的油与空压机油缸中的油的检测结果，发现这两种油两种油组份一样，为同一种油，这表明空压机存在漏油情况，由于不清楚该压缩机及冷滤器内部结构，还需现场结合设备结构查找漏油原因；
(2)从所送的磨屑主要来源于黏着擦伤，且受到严重的高温氧化，表明空压机存在严重的黏着磨损；
(3)综合分析，该空压机由于润滑油泄露引起缺油，进而导致轴承润滑不良，产生高温，并出现异常磨损，轴承的异常磨损到一定程度外在表现空压机运行时振动、噪声严重，并导致压缩空气的出口压力不足。(来源：广研检测电子报)