常见船舶轮机故障分析及处理方法

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  (一)某拖轮卡机试车检查时,当转速达到300r/min以上,运行一定时间后,机油温度超过35℃,整机出现无规律、嘈杂的敲击声。同时伴随着燃烧敲击声,转速出现10r/min左右的波动,频率较快;排气温度温差较平时大,但未超出规定范围,增压器运转有轻微变音。噪声主要来自配气机构,频率因转速高低而变化。冷车或倒车运行时,一切正常。
  原因分析:主机异常噪声发自气门机构,着重对气门机构进行了仔细地检查。经过反复的实船测听,分析以下几点:a.噪声发白配气机构;b.噪声为小规则声,杂乱无章,气门的敲击失去了规律性;c.只有机油温度上升后,转速超过了规300r/min才现故障;d.倒车时柴油机运行正常,正午时出现故障,且随着转速升高而加剧。由此可以得出以下结论:a.故障必然是由配气机构引起的;b.配气机构的运动在一定的条件下失去了规律性。分析认为只有传动机构可以使六个缸都失去规律性。彻底拆检凸轮轴传动机构,当拆去倒顺车装置后,故障源暴露出来:凸轮轴传动齿轮与轴的过盈配合订轻微松动。拆检发现凸轮轴与传动齿轮间过盈配合正车位置轻微松动,平键侧而磨损,倒车位置轴与传动齿轮键配合尚未失效。正车时,在冷态条件下,转速在300r/min以下传动齿轮与凸轮轴问的配合尚能满足要求,而当热态,转速超过300r/min,由于配合间隙热胀冷缩的笑系,以及传动扭矩的增加,使配合失效,导致了气门间隙变化,喷油定时改变,失去了规律,使得柴油机运行失常,产生异常噪声故障。由于航行中,柴油机负荷变化,工况变化,故障的表现也有差异。
  处理方法:根据现场实际条件,平键新配,轴与传动齿轮配合面进行清理,采用环氧树脂粘结固化。修理后装复试车,一切正常。
  (二)在对某船进行试航实验中,发现无法进行应急换舵操作。
  原因分析:到机舱检查后发现该液压舵机仅有一台电机带一个油泵组,没有安装备用油泵组。处理方法:应安装备用油泵组。根据《内河船舶法定检验技术规则》(2004)及2007年修改通报第3篇2.8.1.2的规定,应具有至少2台操作能力满足2.8.1.2或2.8.1.5的舵机动力设备以各交换使用:应布置当1台动力设备发生故障时,此缺陷能被隔离,操舵能力能够保持或迅速恢复;舵机装置动力设备可采用由2台主(或辅)机分别驱动液压泵的方式,也可采用l台液压泵由主(或辅)机驱动,另设1台独立动力驅动液压泵方式。对急流航段船舶的电动或液压操舵装置,还应设置应急能源;转舵扭矩人于16kn·m的船舶还应设置应急操舵装置系统和应急操舵动力设备,并满足其转舵时间要求。
  (三)在对某船进行航行试验过程中,突然听到柴油机在工作中发出“哒哒”的干摩擦声,转速自动下降直至停机,曲轴箱开始冒烟,而该柴油机的润滑油、冷却水、排气温度也都显著升高,凭经验可判断柴油机发生了拉缸。
  原因分析:诱发柴油机拉缸的原因很多,拉缸的机理主要是由于摩擦表面润滑油膜损害后,金属直接接触而产生高温熔融后粘着磨损所致。润滑油品质不良或不适,碱值不当或船员对润滑油管理、使用不当,如油压不足、断油或长期使用不化验、不更换以致润滑油变质,这些都会导致这种异常磨损。经询问船东得知该船柴油机已经很久没换润滑了,润滑油的粘度牌号可能也不符合。
  处理方法:应根据柴油机-T作的环境和技术状态正确选用润滑油的粘度牌号,尽量使用多级润滑油,定期更换润滑油,防止润滑油被污染。每次起动柴油机前要向柴油机加油预润滑,避免突然加速、突加负荷,尽量在额定功率和转速内工作,注意观察润滑油、冷却水、排气的温度,避免柴油机过热。另外还要定期检修,保证各部件间配合间隙与润滑的良好。
  (四)在对某船进行中间检验时,发现舱底水系统无法使用。
  原因分析:到船舱检查后发现该船部分舱室没有舱底水管路,即使有的,大部分已不能使用了。
  处理方法:重新布置舱底水管路,舱底水系统应随时可使用。根据《内河船舶法定检验技术规则》(2004)及2007、2008修改通报第3篇2.3.2.1的规定,船舶都应具有有效的泵水设备,其吸水和排水的布置应能保证任何分舱或其他水密空间的积水均能排出,机器处所舱底水的排出应符合《内河船舶法定检验技术规则》(2004)第12篇中关于防止船舶造成污染的有关规定;所有与舱底排水设备有关的阀箱和手动阀应设在通常情况下可到达之处:所有舱底吸水管路,直至与泵连接为止,应与其他管路独立。
  (五)在对某船进行主机起动试车时,出现连续起动3次后便无法起动。
  原因分析:检查后发现该船仅有一套充气设备,充气压力明显不足。
  处理方法:应设两套充气设备,并且保证充气压力。根据《钢质内河船舶入级与建造规范》(2002)第3篇7.4.2的规定,供设备起动用的充气设备至少应设两套,其中一套应由主机以外动力驱动的空气压缩机,当主机额定功率小于110kW时,其中一套充气设备可为手动空气压缩机。充气设备的总排最应使启动空气瓶在内由大气压力升至对主、辅机规定的连续启动次数所需的压力(2.53NPa),排气储量保证在不补充空气的情况下,对可换向主机从冷机正倒车交替起动不少于12次,对不可换向主机从冷机连续起动不少于6次。
  (六)某船进行特别检验时,在船舶试航过程中,开航后仅十几分钟就突然停车,停车后温度极高,水温表示数己到100摄氏度,且已撬不动飞轮。
  原因分析:经检查油路、喷油泵、进气管路等都正常,螺旋桨也没有被缠绕住造成主机超负荷停车现象。而拆开柴油机枪查,发现机体水孔内充满泥沙,活塞与缸套已经咬紧。经分析,原来此船刚经过一处浅滩,泥沙被螺旋桨卷起吸入到柴油机机体水循环系统内,导致水路被堵断水,为断水造成的抱缸故障。
  处理方法:更换所有损害零件,清除柴油机出水口全部水循环中的泥沙,仔细检查冷却水泵、机油冷却器、曲轴连杆系统,调整喷油泵、喷油嘴。
  (七)结论。
  船舶轮机设备在长期高效运行中发生机械故障是不可避免的,它具有复杂多样性,而判断一个故障的原因足很小容易的,尤其是有些故障本身就是由若干原因造成,所以我们判断故障往往要与处理故障相结合。 [科]
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