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【船机帮】浅谈船舶柴油机设备的磨损故障诊断与研究


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船机故障心莫慌,遇事不决船机帮

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导读

船舶柴油机是船舶中非常重要的机械设备,对于船舶的功能也有着非常重要的影响,然而柴油机设备在长期使用的过程中也会出现磨损等一系列的故障,这样就会直接影响到船舶的正常运行,因此对于船舶柴油机设备磨损故障的诊断以及修复也有着非常重要的意义。

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船舶柴油机设备的现代化

随着科学技术在社会生活中的不断融入,船舶的柴油机设备也在科学技术的辅助下逐渐走向了自动化。

但是这其中却是有利也有弊,一方面减轻了船舶技术人员和工作人员的工作量,使船舶柴油机的性能更加稳定可靠。

另一方面,船舶柴油机跟一般的柴油机设备的工作环境较不相同,船舶柴油机长期工作于海上,而海水又具有极强的腐蚀性,因此船舶柴油机的材质以及性能就需要比一般的柴油机设备更加优良,再加上船舶柴油机的 自动化过程就需要众多零部件的科学、合理的配合,而一旦某个零部件发生故障,就会导致整台的船舶柴油机进入瘫痪状态,因此就需要对整个船舶柴油机采取停机然后在进行大面积的拆装维修,这样不仅给船舶的维修技术人员带来了更大的难度和工作量,还给船舶公司造成停运的损失以及大量的维修费用。

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船舶柴油机设备的现状

通过对船舶柴油机设备的现状研究调查,发现船舶柴油机虽然比其它的柴油机设备更加先进,同时也根据船舶在海中的运营需要进行了改革,使船舶柴油机能够更好地适应海上的各种突遇状况。

但是通过对船舶柴油机以及相关系统零部件所发生的现实故障的调查,发现船舶柴油机比较常见的故障主要有以下几个方面。 

1、船舶柴油机中零部件的磨损,在所有船舶柴油机的故障中占了将近四成之多,并且产生磨损的原因主要是船舶柴油机中的金属颗粒磨损等等。

而这部分磨损在船舶航行之前,通过对油样进行分析等手段,是能够得到有效的解决的。 

2、由于船舶柴油机设备的运行条件较其他柴油机设备的运行条件较为恶劣,因此所采用的制作材料也需要比其它制作材料的密度更大,并且更加坚硬,才能避免因为长时期 的运作而发生船舶柴油机设备出现断裂纹,使船舶柴油机设备发生断裂纹故障的概率有25%降到10%这样的合理范围。

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船舶柴油机设备的磨损故障分析

船舶柴油机设备是船舶的“心脏”,因此在船舶的航行过程中就需要无时不刻的高速度运转,长时期的运作,往往会使船舶柴油机设备中的相关零部件发生或多或少的磨损故障,从而会对整个船舶柴油机的使用寿命以及船舶航行时的安全性造成一定的影响。

所以,本文针对船舶柴油机设备的磨损故障展开分析,希望有助于增加船舶柴油机的使用寿命,并使船舶的运行更具连续性。 

1、船舶柴油机的齿轮磨损。

齿轮对船舶柴油机设备的运行起着关键作用,因此当船舶柴油机输出端齿轮箱中的齿轮发生故障的时候,整个船舶柴油机设备也会因此停止运转。

而船舶柴油机中的齿轮发生故障的主要原因,是因为长时间的使用导致齿轮老化然后出现缺1:3或者是断裂的情况,一般把这种因老化产生的问题归结为疲劳磨损以及磨料磨损。

而当船舶柴油机设备中的齿轮出现衔接不当,或者是齿轮中的副材料不匹配等情况时,船舶柴油机的设备就会出现类似擦伤、刮伤这样的问题。

因此为了更好地解决相关问题,就需要技术人员对症下药,才能及时、有效的解决。

(1)针对船舶柴油机设备的擦伤或者是刮伤这两种设备磨损,就需要技术人员避免固体杂物进入柴油机设备中,并保持柴油机中润滑油系统的干净整洁,对存在的杂物能够做到及时、有效的清理。

(2)当船舶柴油机设备中的齿轮长时间运作,再加上齿轮之间的磨合度不够,以及润滑油没有及时供应时,柴油机的齿轮面就会出现剥落,更严重的还会导致压碎。

因此为了解决这个问题,就需要注重船舶柴油机中齿轮的选料。

适度的提高副材料的密度和硬度,从而增加齿轮能够承受的负荷度,然后还需要为齿轮及时的提供优质润滑油,使齿轮中的轮滑油能够维持齿轮运转的需要。 

(2)船舶柴油机中轴承的磨损。

轴承作为船舶柴油机的左右臂,对船舶的航行同样发挥着关键作用,但是因为船舶柴油机的体积庞大,并且质量也大,所以在柴油机运行的过程中就需要主轴承和连杆轴承受巨大的作用力,从而导致轴承出现严重的疲劳磨损的症状。

①轴承的烧熔磨损,主要是因为轴承之间凸起的金属部件的摩擦,然后使轴承的零部件的温度升高,再加上润滑油的质量较差并且供应过程存在中断的现象导致的。

因此就需要船舶的故障诊断人员,除了需要注重对润滑油系统的清洁维护外,还需要选用高质量的润滑油,并做到及时的为轴承提供必要的润滑油。

②轴承的变形,除了是因为活动轴承和轴单端的接触不良,最本质的原因其实是因为加工的细致程度不够以及持续的高温运作造成 的。

因此为了更好地解决轴变形这一问题,就需要从源头抓起,要求柴油机零部件的制作厂方能够提供更加精细的零部件,并且在对零部件进行装配的时候,也需要注重零部件之间的配合度,减少摩擦升温的强度,避免轴承的变形。

③轴承穴蚀的剥落主要是轴承的材质原因导致的,因为在长时期高强度的运作下,轴承需要承受的作用力也不断加大,从而导致轴承变形并形成中间的穴蚀状态,并且穴蚀会随着时间的推移越来越严重,最后导致轴承的脱落。

而解决这一问题的最好办法便是提高轴承的制作材料的强度,更换更加适合轴承运作条件的合金,以此来减少危害的发生。 

3、船舶柴油机中活塞磨损。

作为柴油机中不可或缺的一部分,活塞间的磨损也是船舶柴油机设备磨损的一大部分,而活塞间的磨损主要体现在三个方面:

摩擦磨损,磨料磨损以及腐蚀磨损。 

①摩擦磨损作为活塞磨损的最常见的磨损之一,主要原因是因为气缸在工作的时候,活塞就需要承受较大的工作压力,再加上润滑油产生的润滑条件不好,导致气缸间的摩擦加大,从而导致活塞的磨损加大。

②空气中的杂质,机油中燃烧不尽的颗粒物,再加上金属零部件之间因为摩擦产生的粉末等等,都使活塞的磨损进一步的加重。

因此为了避免磨料的磨损加重,就需要船舶柴油机的磨损故障的检测人员,注重对空气净化设备的维护,以及润滑油系统的清理,以此来减少磨料磨损的发生,从而减少对活塞的损坏。

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结论

对船舶柴油机设备的磨损故障的排除,除了能够保证船舶航行的安全以及航行的可持续性外,对减少企业的船舶维修费用也起着重要作用。

因此船舶的磨损故障排除人员就需要制定合理、有效的定期排查时间表,并把理论和实践充分的连接起来,从而更好地使船舶的故障磨损得到及时、有效的解决,促进船舶业务的发展。

本文原创作者系:

长江荆州航道处 毛爱平 刘世进

END

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来源:船机帮

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