第一节船机故障ppt课件.ppt

第一节 船机缺点及船舶维修体系主讲 杨界一、船机缺点(一)船机缺点分类、缺点缘由及征兆机械缺点:机械系统(零件、组件、部件或整台设备乃至一系列的设备组合)因偏离其设计形状而丧失部分或全部功能的景象①引起系统立刻丧失其功能的破坏性缺点②与设备性能降低有关的性能上的缺点③设备正常运转时，操作者无意或蓄意使设备脱离正常运转时的缺点缺点的表现方式:主机起动不起来拉缸曲轴折断 1.船机缺点分类常见的缺点分类方法(2)按缺点缘由分类: 1)构造性缺点如柴油机气缸套上部凸缘根部因设计上受力不当和制造工艺不良引起的凸缘根部多发性裂纹，甚至缸套断裂2)工艺性缺点例如，轴系校中安装质量不良引起的轴系振动、轴承发热或过度磨损等3)磨损性缺点例如，由于过度磨损活塞-气缸间隙过大而产生敲缸、窜气等缺点 4)管理性缺点例如，滑油长期不化验、不改换，蜕变滑油引起轴承合金熔化的故废(1)按缺点的技术性缘由分类①磨损性缺点：运动部件磨损，在某一时辰使其性能参数超越极限值所引起的缺点磨损:机械在任务过程中，相互接触做相互运动的对偶外表，在摩擦作用下发生尺寸、外形和外表质量变化的景象例如：由于过度磨损使气缸套与活塞之间间隙过大而产生敲缸、窜气；轴与轴承之间过度磨损导致的轴承间隙过大等缺点。

②腐蚀性缺点：由于化学腐蚀、电化学腐蚀或者物理腐蚀使零件失去原有尺寸精度或者几何外形发生变化而产生的缺点例如：柴油机气缸套和活塞冷却水腔的电化学腐蚀；排气阀的高温化学腐蚀等③断裂性缺点：船机设备因资料性质不均匀、加工工艺处置不当、接受过载或者撞击而导致的缺点例如：地脚螺栓因紧固程度不够而产生的断裂；气缸盖因热应力和机械应力周期作用引起热疲劳或机械疲劳或高温疲劳而产生的裂纹等④老化性缺点：因腐蚀、磨损、疲劳等综合要素作用于船机设备，使其性能老化所引起的缺点例如：机座活动垫块的老化等(2)按缺点的性质分类①人为缺点:管理、操作人员的行为过失或制造和安装不良引起的缺点在船上它已占80％以上，为缺点的主要缘由例如：在没有开启主机滑油泵的情况下，起动主机，导致的轴瓦烧蚀；轴系校中不良引发的轴系振动、断轴等事故(2)按缺点的性质分类②自然缺点:船舶机械任务环境变坏，运用条件恶劣，构造和资料的缺陷呵斥的缺点分为正常自然缺点和异常自然缺点，正常自然缺点：普通具有规律性，如设备的正常磨损，老化导致的缺点；异常自然缺点：普通具有偶尔性，如构造和资料的缺陷呵斥引起的缺点，如船用柴油机中的热应力问题等。

(3)按缺点发生、开展的进程分类①突发性缺点:各种不利要素和偶尔外界影响的共同作用超出了设备所能接受的限制而忽然发生的缺点这类缺点普通无明显征兆，依托事前检查或监视不能预知的缺点例如：螺旋桨桨叶折断、主机自动停车、舵机转舵忽然失灵等②渐进性缺点:在长时间的运转过程中，由于设备中某些零件的技术目的逐渐恶化，最终超出允许范围或极限而引发的缺点这类缺点的发生与设备零件的磨损、腐蚀、疲劳等亲密相关，可经过延续的形状检测来有效地防止缺点发生普通发生在设备零件有效寿命的后期；有规律，可预防；缺点发生的概率与设备运转时间有关例如：柴油机气缸套与活塞环之问的磨损；管路的腐蚀穿孔；密封橡胶因老化漏气、漏油等③涉及性缺点(二次缺点):船机设备的某种缺点引发的更大的缺点，无法预测和防止例如：柴油机连杆螺栓零落或断裂引起连杆、活塞气缸套和气缸盖甚至机体的破坏，俗称连杆蹬腿等④断续性缺点:设备在某一时间成缺点形状，而在另一时间功能又自行恢复的缺点，缺点反复发生例如船上电气设备开关接触不良等(4)按缺点对船舶的营运和影响程度分类①船舶不停航的部分缺点部分缺点导致船机设备的功能部分丧失，或船机附属系统设备缺点，不需求停航修缮，航行中进展缺点处置。

例如：改换主机某缸的喷油泵；对主机备用滑油泵或者淡水泵的装配、修缮等②船舶短时间停航的艰苦事故严重的缺点使船机设备的功能丧失，必需停航争取短时间内船员自修，采用改换备件等措施排除缺点例如：主机某缸发生较严重的拉缸缺点，停机检修或者实施封缸措施，修后继续航行停航时间规定：货船不超越6 h；客船不超越2 h③船舶长时间停航全局性异常严重的缺点导致船机设备的功能丧失，呵斥船舶丧失航行的才干，需求进厂进展长时间的维修例如：主机曲轴断裂；艉轴或者中间轴断裂；船舶搁浅；船体破坏等按缺点发生的时间分为早期缺点、运用期缺点(随机缺点)和晚期缺点(老化期缺点)；按缺点的损伤程度分为允许缺点和不允许缺点等2.缺点缘由及征兆缺点缘由分内因和外因两种，缺点的外因:任务应力、环境应力、人为要素和时间缺点的内因〔缺点机理〕:导致机械缺点的物理、化学或机械过程普通情况下缺点的缘由可分为四个部分：自然损坏，运用维护不当，修缮质量不高和设计、制造方面的缺陷(1)自然损坏磨损、腐蚀、疲劳等要素而使设备零部件尺寸、外形和质量发生的变化，破坏设备原有的任务形状而导致的缺点 (2)运用维护不当在运用中，未严厉按照操作规程进展操作，甚至违章操作；维护不当或短少维护而呵斥设备零部件的损坏，引起的船舶缺点。

例如：在主机备车时，对主机的预光滑不够；未及时地检查、添加或改换机油，呵斥机油数量不符合规范、机油蜕变；不及时清洗滑油冷却器、空气滤器等，使其流通阻力增大引发缺点等(3)修缮质量不高船用设备的零部件在维修时，从分解、清洗、检验、维修到装配等各个环节，均有严厉的技术规范和要求如不注重维修质量，那么会呵斥设备任务中出现缺点，浪费物力、财力常见的有：主机气阀间隙过大，敲缸严重，喷油泵针阀的研磨等提高维修质量的有效途径：严厉修缮规范、改良维修设备、提高维修技艺、加强对维修的检查和验收等方法(4)设计、制造方面的缺陷零部件在设计、制造方面存在缺陷，在运用过程中忽然或逐渐暴显露来，呵斥设备的缺点例如：主要铸件(气缸盖、气缸体等)存在砂眼、细小裂纹；运动件(连杆、曲轴等)的强度和刚度过小，船用设备产生缺点的征兆 :①任务形状突变设备的任务形状忽然出现不正常景象例如：主机转速忽然添加或减少；主机熄火后不能起动；滑油泵出口压力忽然降低等②异常响声设备在运转过程中出现非正常声响，缺点的“报警器〞，船上管理人员应该降速或者停车检查，切不可让设备“带病作业〞例如:主机在运转过程中出现“铛、铛〞的异常响声，那么有能够敲缸；泵出现“哗啦、哗啦’’的响声，那么有能够轴套松动；增压器出现刺耳的呜叫声等。

③排气颜色不正常排烟的颜色变黑、变蓝或变白，排烟不正常光滑油上窜到气缸时，尾气呈蓝色；熄灭不完全时尾气呈黑色；油中有水时，尾气呈白色④过热高温通常出如今主机排烟管或者油泵、水泵的壳体上例如：主机排烟温度过高，排温表温度单缸过高；轴承温度过高，能够是冷却不良等⑤渗漏发动机的燃油、滑油以及紧缩空气等的渗漏景象燃油走漏:主机机体上有漏油的痕迹或机舱滑铁板上有滩状的油迹；紧缩空气漏泄时，明显地听到“嘶嘶〞的漏气声音⑥有特殊的气味在主机或设备运转过程中，闻到一股特殊的气味，例如：离心泵填料烧焦的味道；电路短路时的焦糊味(二)缺点方式、缺点规律1.缺点方式磨损、变形、断裂(特别是疲劳断裂)和腐蚀①船机零件的磨损固体摩擦外表上物质不断损耗的过程表现：物体尺寸或外形的改动、外表质量的变化磨损的方式：黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、浸蚀磨损和微动磨损等磨粒磨损：物体外表与硬质颗粒或硬质凸出物〔包括硬金属〕相互摩擦引起外表资料损失粘着磨损：摩擦副相对运动时，由于固相焊协作用的结果，呵斥接触面金属损耗外表疲劳磨损：两接触外表在交变接触压应力的作用下，资料外表因疲劳而产生物质损失腐蚀磨损：零件外表在摩擦的过程中，外表金属与周围介质发生化学或电化学反响，因此出现的物质损失。

微动磨损：两接触外表间没有宏观相对运动，但在外界变动负荷影响下，有小振幅的相对振动〔小于100μm〕，此时接触外表间产生大量的微小氧化物磨损粉末，因此呵斥的磨损称为微动磨损②船机零件的变形机械设备由于工况条件恶劣，经常满载或超载任务，零件产生变形零件外形简单，变形的检查和校正较容易最典型的例子：曲轴和连杆气缸体、变速箱体、机架等外形复杂、相互位置精度高、丈量检查及校正均比较困难的根底件，③船机零件的断裂断裂是指物体在机械力、热、腐蚀等单独或结协作用下，使其本身延续性遭到破坏，从而发生部分开裂或分成几部分的景象疲劳断裂：机械零件在循环应力作用下会发生；蠕变断裂：在高温耐久应力作用下出现；腐蚀或腐蚀疲劳：在腐蚀环境下产生应力断裂是零件失效的重要缘由之一④船机零件的腐蚀腐蚀是金属受周围介质的作用而引起损伤的景象腐蚀损伤总是从金属外表开场，然后或快或慢地往里深化，并使外表的外形发生变化，出现不规那么外形的凹洞、斑点、溃疡等破坏区域破坏的金属变为氧化物或氢氧化物，构成腐蚀产物并部分地附着在外表上钢铁零件生锈就是最明显的例子2.缺点规律缺点率曲线：普通机械设备的缺点率与时间相对应的寿命特征曲线。

浴盆曲线：多数零件的缺点率曲线具有浴盆外形三个阶段与三种根本缺点类型相对应第一阶段为早期缺点期，相当于缺点率减小型磨合期：开场的缺点率高，但随着时间的推移，缺点率迅速下降此期间发生的缺点主要是设计、制造上的缺陷图7-1 7-1 常常见船机零件的缺点率曲船机零件的缺点率曲线第二阶段为偶尔缺点期，相当于缺点率恒定型设备的缺点率最低，处于最正确任务形状偶尔缺点期时间的长短，反映了设备有效寿命的长短，缺点多为设计、运用不当及维修不力产生的第三阶段为损耗缺点期，相当于缺点率添加型设备的某些零部件已老化损耗，缺点率上升拐点P的位置：及时修复或改换，使缺点率降下来，延伸其有效寿命图7-1 7-1 常常见船机零件的缺点率曲船机零件的缺点率曲线其他缺点率曲线图7-2(a) 恒定的或者略增的缺点率，有明显的磨损期图7-2(b) 缓慢增长的缺点率，但没有明显的磨损期图7-2(c) 新设备从刚出厂的低缺点率，急剧地增长到一个恒定的缺点率图7-2(d) 设备的缺点率为恒定值，出现的缺点经常是偶尔要素呵斥的图7-2(e) 设备开场有高的初期缺点率，然后急剧下降到一个恒定的或者是增长极为缓慢的缺点率图图7_2五种缺点率曲线图五种缺点率曲线图设备的缺点率应该是图7-2所示的五种曲线中的一种或者几种的合成，浴盆曲线那么可看做图7-2(a)、图7-2(d)和图7-2(e)的合成。

设备缺点率取决于设备的复杂性，设备越复杂，其缺点率越是接近于图7-2(d)和7-2(e)图图7_2五种缺点率曲线图五种缺点率曲线图(三)缺点的影响要素1.影响磨损的要素零件资料、运转条件、几何要素、环境要素等，防止或减少磨损方法：选择适宜的光滑剂，选择正确的运用资料，在制造零件时进展外表处置和合理的构造设计，改善其任务条件，正确的运用和维护表表7-1 7-1 影响磨影响磨损的要素的要素材料材料运运转条件条件几何因素几何因素环境因素境因素成分成分载荷／荷／压力力面面积总的的润滑滑剂量量组织结构构速度速度形状形状污染情况染情况弹性模量性模量滑滑动距离距离尺寸大小尺寸大小外界温度外界温度硬度硬度滑滑动时间表面粗糙度表面粗糙度外界外界压力力润滑滑剂类型型循循环次数次数间隙隙湿度湿度润滑滑剂黏度黏度表面温升表面温升对中性中性空气成分空气成分工作表面物理和化学性工作表面物理和化学性质润滑膜厚度滑膜厚度刀痕刀痕2.影响变形的要素主要是零件的应力超越资料的屈服强度所致，影响要素：(1)外载荷当外载荷产生的应力超越资料的屈服强度时，那么零件将产生过应力永久变形这种景象在工况条件恶劣、经常满载或超载任务、频繁制动、停车和起动，有振动和冲击、构造布置不合理等情况下很容易出现。

(2)温度温度升高，资料屈服强度降低；当温度超越一定程度时，在一定温度和应力作用下，随着时间的添加，金属资料将缓慢地发生塑性变形(蠕变)；零件受热不均，各处温差较大，会产生较大的热应力和内应力而引起零件变形(3)内应力有些零件的毛坯为铸件、锻件或焊接件，它们都有一个从高温冷却下来的过程，必然会产生很大的内应力在切削加工过程中，因装夹、切削力、切削热的作用，零件表层会发生塑性变形和冷作硬化，因此产生内应力，也会引起变形(4)结晶缺陷产生变形的内在缘由是资料内部缺陷，如位错、空位等，特别是位错及其挪动和分散，构成影响变形的主要内在要素零件变形实践上是多次变形累积的结果减少变形的相应对策：设计、加工、修缮和运用等方面特别是在机械设备大修时，不能只检查配合面的磨损情况，对于相互位置精度也必需仔细检查，以便修复3.影响断裂的要素(1)部分应力集中绝大部分疲劳断裂都来源于应力集中严重的部位2)剩余应力影响加工或处置时的塑性变形、热胀冷缩以及组织转变呵斥剩余应力的剩余拉应力是有害的，剩余压应力是有益的渗碳、渗氮、喷丸和滚压等工艺均可以产生剩余压应力，减小断裂能够性渗碳：是对金属外表处置的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，详细方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍坚持原有成分。

渗碳是指使低碳钢的工件具有高碳钢的外表层，再经过淬火和低温回火，使工件的外表层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分依然坚持着低碳钢的韧性和塑性 渗氮，是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处置工艺常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件外表，并分散渗入工件表层内，从而改动表层的化学成分和组织，获得优良的外表性能假设在渗氮过程中同时渗入碳以促进氮的分散，那么称为氮碳共渗常用的是气体渗氮和离子渗氮 (3)附加载荷的影响载荷对裂纹的产生和扩展有直接的影响4.影响腐蚀的要素腐蚀的机理是化学反响或电化学作用金属腐蚀：化学腐蚀和电化学腐蚀两种化学腐蚀：金属与外部电解质作用直接产生化学反响的结果，腐蚀过程中不产生电流外部电介质多数为非电解质物质，如枯燥空气、高温气体、有机液体、汽油、光滑油等电化学腐蚀：金属与电解质物质接触时产生的腐蚀腐蚀过程中有电流产生按照所接触环境的不同，可把电化学腐蚀分为：大气腐蚀、土壤腐蚀、在电解质溶液中的腐蚀、在熔融盐中的腐蚀金属腐蚀呵斥的损失大多数是电化学腐蚀引起的。

(1)金属的特性规范电位越低，化学活性就越高，越容易腐蚀2)金属的成分金属中的杂质越多，抗腐蚀性愈差(3)零件外表情况零件的外表外形越复杂，外表粗糙度就越大，抗腐蚀性也就越差4)环境二、可靠性与可维修性：可靠性：产品在规定的时间、规定的条件下完成规定的功能的才干 可靠性是设计时赋予产品固有的特性可维修性：发生缺点的产品，在规定的时间内经过维修使之坚持或恢复到规定运用条件下完成规定功能的才干 可维修性是产品的一种固有特性，是由设计、制造等决议的 维修的目的：是经过维修迅速而经济地坚持或恢复产品的原有功能 三、船舶维修方式和体系(一)现代船舶维修方式维修是对船舶机械和设备维护与修缮的统称维护(技术保养):坚持船舶机械和设备的技术性能正常发扬所采取的技术措施；船舶修缮(修船):船舶机械和设备坚持或恢复其原有的技术性能所采取的技术措施现代船舶维修大多以预防维修为主预防维修:防止机械和设备发生缺点，在缺点发生前有方案地进展一系列的维修任务20世纪30～50年代中期是英、美等西方国家广泛地运用传统预防维修的阶段20世纪50年代后期采用形状监控的手段防止缺点的发生自50年代中后期至今是采用现代预防维修的阶段设备的维修主要的几种方式1.事后维修事后维修是在设备发生缺点后才进展的维修。

在缺点发生前后均延续不断地进展形状监控，搜集和分析设备的运用、维修的资料，以便评定和改良设备的可靠性和平安性事后维修是一种非预防性的维修方式事后维修适用于:缺点不直接危害运用平安仍坚持根本性能的设备采取预防维修不经济的损耗设备事后维修特点:不具备预防性，且只限于修复缺点事后处置不该当是一种消极和被动的方法，而该当自动地加以监控2.定期(方案)维修定期维修是按照规定的时限对机械、设备进展装配检验和维修，以防止缺点的发生定时维修的机械、设备应具有以下的条件：①缺点率曲线有明显的磨损缺点期，不适于发生偶尔性缺点设备②设备的无缺点生存期要足够大，即正常运用期较长；否那么无维修的必要③采用其他任何维修方式均不适宜的设备定期维修是现代预防维修中不可短少的维修方式定期维修的缺陷：针对性和准确性不高，有时不仅无效甚至有害，可靠性不高和维修任务量大、费用高定期维修对设备的监控是阶段性的、不延续的定期维修的根据是浴盆曲线，当缺点率出现上升拐点时进展维修任务定期维修的特点：针对性和准确性不高，有时不仅无效，甚至有害；存在维修缺乏或维修过剩这种维修方式在船舶机械中运用较多3.视情(形状)维修视情维修(形状维修):对机械、设备不确定维修期，而是经过不断地监控设备的运转情况和定量分析其形状的资料，按照实践情况来确定维修时间，从而防止缺点的发生。

采用视情维修的设备应具有的条件：①设备的缺点率曲线应具有进展缓慢的磨损缺点期，以便监测到缺点信息后来得及采取防止缺点发生的措施②具有可以反映设备技术形状的参数、参数规范或规范图谱，以便准确地诊断设备的缺点③具有视情设计的设备构造，为进展视情维修提供了必要的条件，如设备上安装传感的：孔、口等 ④视情维修是以现代化的监控手段和缺点诊断技术为根底，因此需具备先进的原位无损；视情维修对设备不确定维修期，而是根据实践情况确定最正确维修时间，因此维修的针对性强维修任务量和费用均较少视情维修是理想的预防维修方式形状维修是根据船机设备的实践形状确定能否进展维修任务其特点是：①具有预防性经过设备形状监(检)测确定设备形状能否正常，从而确定能否需求进展维修任务②具有针对性不确定维修周期，根据实践情况确定最正确维修时间③维修任务量和费用均少其缺陷是需求以监控手段和缺点诊断技术为根底，普通只对渐进性缺点有效4.自动维护对导致设备损伤的根源性参数进展修复，从而有效防止失效的发生，延伸设备的运用寿命设备的维修费用降低100倍以上在维修方式上重点选用视情维修方式或定期维修方式；对不危及平安的缺点，即偶尔性缺点可采用事后维修方式；对于一些经过准确计算有规定运用寿命的零部件或设备采用定时维修，大多数设备和零部件逐渐采用视情维修与定期维修相结合的方式预防缺点。

同一工程可采取一种或多种维修方式。