船舶机械修理工艺学课件一.ppt

1第1章 概论丁彰雄2《船舶机械修理工艺学》教学：46 h；实验：2 h第1章：概论 2学时 第2章：船机零件的摩擦与磨损 2学时 第3章：船机零件的腐蚀 2学时 第4章：船机零件的疲劳破坏 2学时 第5章：船机零件的缺陷检验与船机故障诊断 2学时 第6章：船机零件的修复工艺 14学时 第7章：船机拆验 2学时 第8章：船机主要零件的修理 8学时 第9章：船舶主柴油机在船上的安装 2学时 第10章：船舶轴系的修理及安装 6学时 第11章：船舶舵系的修理及安装 2学时 第12章：系泊试验与航行试验 2学时3第1章 概论Introduction内容: 1-1现代船舶维修概述1-2 故障重点：故障的概念及分类，故障的模式及规律，现代船舶 维修制度及船舶维修保养体系。

难点：故障的模式及规律，船机可靠性与可维修性 4§１-１现代船舶维修概述 Service and Repair Institution of Contemporary Ship 一、现代维修概念 1. 维修的定义：l 维修又叫修理，是指保持或恢复产品的规定功能所采取的技术 措施也可解释为“使产品保持在或恢复到规定设计状态所需的 全部活动”l 船舶维修是对船舶机械和设备维护与修理的统称 l 船舶维护(或称技术保养)是为了保持船舶机械和设备的技术性 能正常发挥所采取的技术措施 l 船舶修理(或称修船)是当船舶机械和设备的性能下降，状态不 良或发生故障而失效时，为了保持或恢复其原有的技术性能所 采取的技术措施 l 船舶维修是船舶正常航行重要的技术保障工作52. 船机维修与安装工艺学定义： 1) 定义: l 研究船舶机械（主机main engine、辅机auxiliary engine 锅炉boiler、轴系shafting、舵系rudder和螺旋桨propeller ）的损伤规律、修复过程及安装过程的科学叫船机维修与 安装工艺学 2) 特点：① 涉及学科广； ② 实践性强 3)内容：① 船舶机械零件的损伤及其基本修复方法； ② 船舶机械拆验和主要件修理； ③ 船舶主机、轴系、舵系的安装和试车。

63. 维修制度发展主要阶段第1阶段：指第二次世界大战前的一段时期在这一时期基本上采用事后维修策略第2阶段：第二次世界大战到上世纪60年代这样阶段机械化程度的迅速提高，工业更多地依赖于机器，停机时间就变成了矛盾的焦点，设备 维修费用也迅速增加人们认为设备的故障应该事先预防，在一定程 度上也是能够预防的于是设备预防维修制度（定期维修策略）迅速 得到广泛推行和完善第3阶段：自上世纪60年代以来，伴随着设备结构复杂化程度的上升，定期维修已不能适应新形势的要求为了满足现代化高效率运行设备的 要求，各国相继提出并形成了现代的综合维修方式，这一维修策略强 调以可靠性为中心（RCM）的维修思想l 该思想的宗旨是在对设备进行各种潜在故障和功能故障的后果进行分 析和评价的基础上，对具有不同后果的故障制定不同的维修方针，以 最低的费用实现设备原有的可靠性水平7二、维修科学l 维修科学是从20世纪40年代开始至70年代逐渐形成的以现代科学技术为基础，由多门学科综合而成的维修理论，适用于各个行业设备维修的通用科学l 维修科学以可靠性理论与可维修性理论作为重要的理论基础可靠性理论是研究故障规律的理论；可维修性理论是研究如何易于发现和排除故障的理论。

这两种理论分别从不同的侧面研究维修l 维修科学是一门独立的综合性的通用科学独立性表现在它具有独特的研究对象和独特的理论基础；综合性表现在它吸收了相关的学科知识和技术并应用到维修工作中；通用性则在于它的基本理论能为各个行业的各类设备服务，并结合其专业知识与维修特征开展维修工作l 维修科学应用于船舶维修并结合船舶机械和设备的专业知识和维修特征就形成了船舶维修科学81. 现代预防维修l 预防维修：指为了防止机械和设备发生故障，在故障发生前有计划地 进行一系列的维修工作 1) 定时维修方式l 定时维修：按照规定的时限(或期限)对机械、设备进行拆卸检验和维 修以防止故障的发生定时(或定期)维修的机械、设备应具备以下条 件； (1) 故障率曲线有显明的磨损故障期2) 设备的无故障生存期要足够大，即正常使用期较长，否则无维修的必 要 (3) 采用其他任何维修方式均不适宜的设备l 定时维修对防止某些机械、设备或零部件的故障发生有着重要的作用 ，是现代预防维修中不可缺少的维修方式l 缺点：针对性和准确性不高，有时不仅无益，甚至有害，可靠性不是 很高，维修工作量大、费用高92) 视情维修方式l 视情维修（或称按状态维修）：指对机械、设备不确定维修期，而是 通过不断地监控设备的运转状况和定量分析其状态资料，按照实际情 况来确定维修时间，从而避免故障发生。

l 应具备的条件： (1) 设备的故障率曲线应具有进展缓慢的磨损故障期，以便监测到故障信 息后来得及采取防止故障发生的措施 (2) 具有能够反映设备技术状态的参数、参数标准或标准图谱，以便准确 地诊断设备的故障 (3) 具有视情设计的设备结构，为进行视情维修提供必要的条件，如设备 上有安装传感器的孔、口等 (4) 视情维修是以现代化的监控手段和故障诊断技术为基础，因此需具备 先进的原位无损检测装置及与电子计算机相连的终端显示装置等 优点： l 维修的针对性强； l 可有效地预防故障和充分地利用设备的工作寿命； l 维修工作量和费用均少103) 事后维修方式l 事后维修：在设备发生故障后才进行的维修某些复杂设备缺乏适用 的检测手段、参数和临界参数，某些设备不具备实施检测的条件，所 以只能在故障发生后再进行维修 l 事后维修也绝非等待故障的发生，而是在设备故障发生前后连续不断 地进行状态监控，收集和分析设备的使用、维修的资料，以便评定和 改进设备的可靠性和安全性 l 事后维修是一种非预防性的维修方式，但仍进行经常性的检查和保养 工作 l 事后维修适用于故障不直接危害使用安全且仍保持基本功能的设备， 或采用预防维修不经济的耗损性设备。

l 一个复杂设备中的不同项目，可依具体情况分别选用不同维修方式； 同一项目可采用一种或多种维修方式 l 船舶机械和设备一般应选用视情维修方式或定时维修方式，对其发生 不危及安全的故障，即偶然性故障时采用事后维修方式对于一些经 过精确计算有规定使用寿命的零部件或设备仍然采用定时维修，而对 于大多数设备和零部件，则逐步采用视情维修与定时维修相结合的方 式预防故障112. 维修科学的内容l 维修科学的专业学科包括维修设计、维修技术与维修管理 1) 维修设计学科 l 从船舶机械和设备的全寿命来分析、设计和制造时所赋予机械和设备的可靠 性、可维修性是其固有的特性，是进行维修工作的客观基础 l 维修设计专业学科主要包括：可靠性设计、可维修性设计、综合技术保障设 计和费效分析等 2) 维修技术学科 l 维修技术是直接用于船舶机械和设备故障维修时的各种维修技术的总称船 舶维修技术主要由检测技术和修理工艺两部分组成 l 维修技术学科主要包括：无损检测技术、状态监测技术、故障诊断技术、修 理工艺和技术、计算机应用技术等 3) 维修管理学科 l 船舶维修管理是对现代船舶维修活动进行科学管理和组织的学科 l 船舶维修管理是从维修的全系统和船舶机械、设备的全寿命出发，运用管理 的理论和方法，结合船舶维修的特点和规律，对船舶维修工作进行总体决策 和规划。

l 维修管理学科主要包括：维修计划管理、维修技术管理、维修经济管理、维 修信息管理、维修质量管理和维修设备管理等123. 现代船舶维修的特征1) 使分散维修转向综合维修 l 使设备维修由仅限于设备的使用阶段转变为设备的全寿命过程，即在 设备的技术设计的同时进行可靠性和可维修性设计、维修保障设计和 费用设计，使设计、制造、使用和维修各部门共同参与维修活动从 设备全寿命和总体上来研究维修，获取最大的维修效能，改变传统维 修中分散、单件小批使用阶段中修修补补的落后面貌 2) 由经验维修转向理论维修 l 理论维修是指在维修理论指导下进行维修工作，开展主动的现代预防 维修在维修方式上采用视情维修和定时维修；用统计方法对设备的 故障、维修及其有效性进行分析，改变过去维修工作中的盲目、被动 和孤立维修的状态 3) 由单件维修转向工业化维修 l 在维修理论指导下使船舶维修走向工业化维修，即实行机械化和批量 生产要求相同船型、机型的一批维修对象，采用船舶机械和设备的 定型化， 船型、机型的系列化，零部件的标准化和通用化，从而提高 维修质量，缩短维修周期和降低维修成本，实现船舶机械和设备的工 业化维修13三、可靠性与可维修性概念1. 可靠性概念l 可靠性理论是研究设备故障的宏观与微观规律，提高设备可靠 性的学科，是现代维修科学的重要理论基础。

l 可靠性理论为设计出不易发生或较少发生故障的机械和设备奠 定了基础，并且机械和设备的可靠寿命为确定维修中的最佳维 修间隔期、备件数量等提供可靠的依据，故障机理和故障分析 技术为修复故障做了充分的准备 l 可靠性的研究自20世纪40年代开始，现已形成一种多学科的可 靠性工程 l 目前，故障监测诊断、可靠性设计审查、元件加速寿命试验、 威布尔概率纸的应用、可靠性数理模型和评估、故障树分析和 故障形式影响分析的应用、故障数据库的开发、产品环境条件 和试验8个方面被国际上认为是较为成熟的可靠性工程领域141）可靠性定义l 可靠性是反映产品耐用和可靠程度的一种性能产品的可靠性是指产 品在规定的时间、规定的条件下完成规定的功能的能力 l 规定的时间是指产品的使用期和储存期，规定的条件是指产品的环境 条件、使用条件、维修条件和工作方式等，规定的功能是指产品设计 时所赋予的工作性能，能力是“三个规定”的综合体现和度量可靠性的 总体指标 l 可靠性是产品固有的特性之一，是产品的功能随时间的延长保持稳定 的程度可靠性的指标可用数学形式表达，以便定量分析产品的可靠 性 l 船舶机械、设备和系统的可靠性是一个综合性能，反映了设计、材料 、制造和安装工艺等的质量。

l 在设计时所赋予的内在可靠性是固有可靠性，在制造和使用过程由于 材料、工艺、环境、操作和维修方式等因素的影响，则具有实际的可 靠性，即使用可靠性使用可靠性难于达到固有可靠性所以，应不 断提高使用可靠性152）可靠性研究的内容① 可靠性理论主要研究可靠性指标的定量化、可靠性分析方法、可靠 性准则及提高可靠性的方法等② 可靠性技术主要包括可靠性设计、可靠性制造与工艺、可靠性试验 、评估与标准等主要研究故障的机理、形式及进行危害性分析，确 定寿命和试验方法等③ 可靠性管理主要包括制订有关可靠性计划、制度、规范及进行情报 资料、信息、数据的搜集和处理等 3）研究可靠性的意义① 研究可靠性不仅是减少故障和维修工作，延长设备的使用寿命，而且 可以很好地解决对设备可靠性要求高与现代化复杂设备的可靠性下降 之间的矛盾② 研究可靠性可以更好地掌握故障机理和故障规律，全寿命地提高设备 的可靠性和经济效益，解决好设备的可靠性与经济性之间的矛盾③ 可靠性研究对于船舶的意义尤其重要，因为海船营运的特点和海洋运 输条件等决定了船舶的可靠性越高，越能保证船舶营运安全可靠164）可靠性指标l 设备可靠性的指标主要有可靠度、不可靠度、故障密度、故障率、平 均寿命等。

(1) 可靠度R(t)它表示船。