船舶柴油机故障诊断及维修技术

来源：职称驿站所属分类：机械论文
发布时间：2018-04-18浏览：100次

　　柴油机是船舶关键的核心部件，柴油机一旦出现故障会对船舶的使用产生严重影响，本文主要探讨船舶柴油机故障诊断及维修技术。

中外船舶科技

　　《中外船舶科技》(季刊)创刊于1988年，由江苏科技大学主办。主要报道国内外船舶行业各领域的新进展、新趋势、新技术、新工艺等，介绍国内外造船领域前沿的一些研究热点和关键性技术，以及一些重要科技项目的研究状况和实施情况;面向国内外船舶行业的研究所、公司、工厂、大专院校和相关的企事业单位的科技人员、管理人员、广大师生和相关人士。主要栏目：船舶设计与建造、船舶机电、船舶武备、玻璃钢船舶、船舶行业信息。

　　共振解调技术主要采用频谱的变化与特点，进而对运行设备进行故障诊断，根据相关数据显示，共振解调技术在船舶柴油机故障故障诊断中应用范围最为广泛。本文首先对共振解调技术诊断原理进行分析，其次阐述其在船舶柴油机中的具体应用，意在提高整体的机械设备诊断精准度，维持设备正常运行，降低企业的经济损失。

　　船舶柴油机故障诊断技术以由传统的“看”、“听”、“闻”以及“摸”等四种转变为共振解调技术诊断，其中共振解调技术主要采用对机械设备运行数据信息的采集、处理以及整合，是现阶段船舶柴油机故障诊断的重要手段。其与传统的诊断技术相对比，共振解调技术具有确定性、可靠性特定，原因为共振解调技术结合调波理论原则，利用多阶段调谱特点对故障进行精确查找，在一定程度上保障故障诊断结果的准确性。

　　1共振解调技术诊断原理

　　冲击脉冲是在两个物体或多个物体发生碰撞基础上，产生的能量振动，且该种振动以压力波的形式存在，具有不连续性特点。通过金属球的下落，与金属板之间呈现90度垂直角，当与金属板接触的瞬间发生冲击加速度，而其中的冲击加速度与金属球的冲击速度有着一定的联系，与金属球和金属板的材质无任何关联。在此过程中，金属球和金属板之间产生的压缩波即为衰减波，利用传感器对衰减波信号进行接收，与之相对应的则为冲击脉冲数据信号。

　　2对船舶柴油机故障诊断技术的分析

　　2.1对传统船舶柴油机故障诊断技术的分析传统船舶柴油机故障诊断技术。直接测量技术：对疑似故障位置的运行输出量进行检测，如超出额定范围，则被认为已经发生故障或可能存在故障;数学模型技术：主要分为状态估计法、过程参数估计法两种;故障树分析技术：通过对故障发生事件的等级分类，针对每个故障寻找故障点，经过逐一排除，最终确定船舶柴油机故障发生点。2.2对现代船舶柴油机故障诊断技术的分析从某种角度进行分析，共振解调技术是在传统检测技术中演变而来，通过对声学和声发射、应变以及应力检测技术的整合，对机械设备的故障诊断领域进行有效扩展。共振解调技术属于系统化技术，主要分为共振解调信息分析技术和信息提取技术、共振解调专家系统与报警系统以及决策系统。与传统的振动检测技术相对比可知，共振解调技术能够实现常规振动、故障冲击二者之间的有效划分，从而准确地对故障发生位置和原因、故障程度等进行诊断，便于检修人员后期维修工作的开展。2.3传统故障诊断技术与现代故障诊断技术对比从整体的角度进行分析，传统船舶柴油机故障诊断技术虽然能够对故障点进行准确定位，但是由于各种因素的存在，加之科学技术的进步，这种故障诊断技术逐渐被人们所淘汰。基于此，共振解调技术符合现阶段社会发展的需求，以此能够在船舶柴油机故障诊断工作中被广泛运用。

　　3共振解调技术在船舶柴油机中的应用

　　3.1故障诊断方式的选取关于共振解调技术中的检测系统，已由初代报警系统发展为第四代智能报警系统，每阶段的报警系统都存在着自身独特的优势。因此在实际的使用过程中，应结合适应原则，不应存在越先进、越优质的思想，其中关于齿轮箱和主电机故障诊断工作，可采用第四代智能报警系统。普通电机和风机等机械设备故障诊断工作，可采用第三代诊断报警系统。主机舱、辅机舱以及冷水机组等泵类设备故障诊断工作，可采用第二代分析报警系统;而处于离线或半在线状态的机械设备故障诊断工作，可采用初代报警系统。3.2对故障点的判定利用对频率与幅值的分析，判断其中存在的正弦波，通过二者之间的有效结合，实现对故障点的查找与判定。在此过程中，如单一采用测振仪器，能够对频谱进行展现，但频谱的变化会随着机械设备而有所变化，只有经验充足的专业人员才能准确地对频谱进行判断，例如：在齿轮箱发生故障时，由于存在众多数量的齿轮，测振仪器对频谱的显示，无任何主次之分，导致难以对船舶柴油机故障点进行判定。而共振解调信息分析技术和信息提取技术，通过对齿轮数据参数的输入，则能够实时反应现阶段齿轮的运行状态，关于齿轮某些部位发生的故障也会显而易见，有效地缩减检修人员故障点的查找时间，在保障企业经济效益方面中有着一定的促进作用。3.3故障判定标准冲击脉冲产生的频谱和传统频谱之间有着一定的差异，在共振解调技术中的幅值变化可作为故障数据诊断参数，将其设定为标准，之后利用对机械设备振动值的调整，实现对船舶柴油机现场运行数据的判定，观察其是否发生故障，从而为船舶的安全运行埋下隐患。

　　4实际案例

　　某船舶在保养过程中，发现其柴油机出现疲劳点蚀的现象，如不对去进行妥善处理，在造成后果将会不可估计。共振解调技术具有操作简单、可靠性强的特点，利用振动波，能够实现对柴油机故障点的查找与检修工作，具体情况下：其中通过对柴油机速度和加速度、征兆值等对比分析，难以准确对故障点进行判定，但从运行状态角度进行分析，能够将故障点位置控制在外围附近，根据相关数据理论知识的现实，当加速度增大时，说明故障处于中期，能够结合先进的检修技术，对其进行维修，确保船舶柴油机正常运行;当加速度变小时，说明故障处于末期，需要对柴油机进行更换，才能保障船舶的安全运行。

　　5结束语

　　总结上文，通过对共振解调技术的分析，发现该技术不仅在船舶柴油机中能够发挥自身的优势，在其余船舶机械设备故障诊断工作中也得到广泛关注，其中共振解调技术主要针对船舶机械设备中的不平衡和不对称、零件松动与转子偏心、齿轮以及轴承故障进行诊断，从而加快检修人员维修工作的开展，确保船舶运行安全，为高效航行工作的开展奠定良好基础。

　　参考文献

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　　[3]刘永强,杨绍普,廖英英等.一种自适应共振解调方法及其在滚动轴承早期故障诊断中的应用[J].振动工程学报,2016,29(02):67-89.

《船舶柴油机故障诊断及维修技术》

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