GEA-OSE10型分油機(jī)產(chǎn)生異常噪音和振動(dòng)原因分析

齊運(yùn)永+何濤

摘 要：船用柴油機(jī)所用的燃料油在進(jìn)入柴油機(jī)前需要進(jìn)行一系列的處理，加熱、凈化等，以去除其中的水分和雜質(zhì)，凈化得好與不好取決于分油機(jī)的性能優(yōu)劣，但在分離過程中會(huì)出現(xiàn)許多的故障，分離筒達(dá)不到規(guī)定轉(zhuǎn)速，排渣口跑油，出水口跑油等，此文主要研究分油機(jī)產(chǎn)生異常噪音、振動(dòng)的原因和處理辦法，通過對(duì)此系統(tǒng)的研究，可以更準(zhǔn)確的判斷噪音、振動(dòng)出現(xiàn)的地點(diǎn)與原因，以便正確而及時(shí)地做出應(yīng)對(duì)措施消除故障，使分油機(jī)發(fā)揮其工效，保護(hù)柴油機(jī)以及延長(zhǎng)其使用年限。

關(guān)鍵詞：船舶 分油機(jī) 噪音 振動(dòng)

1.前言

針對(duì)分油機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中的實(shí)際情況，微電腦建立了分油機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行故障自診斷數(shù)據(jù)收集。系統(tǒng)能夠在運(yùn)行過程中顯示狀態(tài)、故障報(bào)警、故障產(chǎn)生原因分析和相應(yīng)的對(duì)策提示等。經(jīng)過對(duì)分油機(jī)的實(shí)際拆裝可以得到很多的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以幫助我們更準(zhǔn)確的分析分油機(jī)的故障產(chǎn)生原因。

2.分油機(jī)的工作原理

GEA-OSE10型分油機(jī)工作原理。分油機(jī)用于液體混合物的分離，或者把固體物質(zhì)從液體或者液體混合物中分離出來，分離機(jī)那轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)鼓中會(huì)產(chǎn)生很大的離心力，分離筒在機(jī)內(nèi)以7000r/min甚至更高的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)部的燃油受到極大的離心力作用。燃油中固體顆粒的的密度最高，將會(huì)運(yùn)動(dòng)到分離筒的最外面。凈油的密度在固體顆粒和水之間，將會(huì)運(yùn)動(dòng)到分離筒的最內(nèi)部。而水則處在固體顆粒和凈油之間。那么這三種物質(zhì)在分離筒內(nèi)都處于不同的位置，當(dāng)雜質(zhì)很多的時(shí)候打開滑動(dòng)底盤，雜質(zhì)就排出去了。水通過中間的水通道排出。凈油通過中間的凈油通道排出，進(jìn)入到日用柜。通過這種方法可以將凈油里面的不利于燃燒的物質(zhì)移除。

3.分油機(jī)噪音與振動(dòng)特性分析

3.1分油機(jī)震動(dòng)與聲壓測(cè)量

為了更加清晰的了解船用分油機(jī)正常（異常）時(shí)振動(dòng)噪音的特點(diǎn)，對(duì)放置于剛性臺(tái)面的分油機(jī)進(jìn)行正常（異常）時(shí)振動(dòng)噪音的測(cè)試，其檢測(cè)模擬圖如圖一所示，包括了PLUSE分析軟件，加速度傳感器，B&K數(shù)據(jù)采集分析儀3560-E和傳聲器等。

這次檢測(cè)在分油機(jī)機(jī)體上選擇了11個(gè)點(diǎn)，這11個(gè)檢測(cè)點(diǎn)分別在機(jī)蓋，轉(zhuǎn)鼓邊緣，出油通道，進(jìn)水通道。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)工程法，在此設(shè)備外周精選了9個(gè)點(diǎn)來檢測(cè)，關(guān)于聲音與壓力，這些點(diǎn)的安放位置圖如圖1所示

3.2分油機(jī)振動(dòng)噪音特性

根據(jù)上面檢測(cè)出的三個(gè)譜線（圖2、圖3、圖4）可以看出：

（1）在118Hz左右處的振動(dòng)和噪音的能量都很大，出現(xiàn)了比較明顯的峰值。這時(shí)分離筒的轉(zhuǎn)速在臨界轉(zhuǎn)速7000r/min左右，因此118Hz是分油機(jī)的轉(zhuǎn)頻。

（2）部分的信號(hào)譜線波動(dòng)較大，出現(xiàn)二次諧波，可能是因?yàn)榈谝淮伟惭b時(shí)轉(zhuǎn)子沒有嚴(yán)格的對(duì)中，再次拆卸后重裝，現(xiàn)象消失。

（3）在轉(zhuǎn)鼓蓋振動(dòng)與噪音信號(hào)譜線中看出，轉(zhuǎn)鼓蓋的振動(dòng)幅差很大，說明轉(zhuǎn)鼓蓋的抖動(dòng)對(duì)噪音影響是相當(dāng)大的。

4.分油機(jī)異常噪音故障診斷與處理

4.1分離筒與機(jī)蓋、配水盤摩擦，見表1。

4.2渦輪箱油量不足，見表2。

4.3供油泵損壞，見表3。

4.4離合器過度損壞、質(zhì)量不均

（1）在分油機(jī)運(yùn)行過程中，摩擦離合器打滑，燒焦，摩擦片上的銅基粉末冶金層合成纖維層不均勻脫落，摩擦片和鋼片由于溫度太高而燒結(jié)在一起而造成摩擦離合器損壞，出現(xiàn)這些情況將離合器更換即可。

（2）在制造過程中，可能造成摩擦離合器的各部分的成分組成不均勻，從而導(dǎo)致在工作過程中受力不均，形成離合器的偏磨。發(fā)生這樣的情況，注意選擇質(zhì)量過關(guān)的產(chǎn)品，使用前應(yīng)檢查。

4.5渦輪蝸桿磨損，軸承磨損

（1）蝸輪蝸桿材質(zhì)，裝配的質(zhì)量，使用的環(huán)境是否符合該工作場(chǎng)合。

（2）潤(rùn)滑油是否變質(zhì)，經(jīng)常查看潤(rùn)滑油狀態(tài)。

（3）蝸輪蝸桿是否處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，根據(jù)實(shí)際工作情況及時(shí)調(diào)整負(fù)荷狀態(tài)。

（4）軸承磨損可能是因?yàn)檩S承沒有按照正確的方法安裝；在安裝推力球軸承和雙向推力球軸承時(shí)，沒有先預(yù)緊；在軸承運(yùn)行過程中，發(fā)熱太高導(dǎo)致磨損過快。發(fā)現(xiàn)軸承磨損時(shí)應(yīng)該及時(shí)找到原因，按照處理方法對(duì)照處理。

4.6傳動(dòng)機(jī)械油質(zhì)差而損壞

傳送機(jī)械處每時(shí)每刻都要進(jìn)行潤(rùn)滑，如果此處的潤(rùn)滑油的量變少，甚至沒有，或者油質(zhì)變差、潤(rùn)滑油的品質(zhì)不同，都會(huì)產(chǎn)生很大的磨損，從而影響傳動(dòng)機(jī)械的工作，產(chǎn)生異常的噪音。平時(shí)在做保養(yǎng)的時(shí)候就應(yīng)該勤檢查油質(zhì)與油量，做維修保養(yǎng)時(shí)應(yīng)更換同品種的潤(rùn)滑油，切不可混油與亂更換油種。

5.分油機(jī)異常振動(dòng)故障診斷

5.1分油機(jī)異常振動(dòng)分析

在分油機(jī)工作一定時(shí)間或者發(fā)生故障時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行拆解，進(jìn)行定期維修保養(yǎng)或者檢修，分離筒是高速旋轉(zhuǎn)部件，額定速度可達(dá)10000r/min，拆下后需要按照說明書規(guī)定的安裝間隙進(jìn)行安裝，間隙過大，會(huì)造成分離筒與轉(zhuǎn)鼓發(fā)生很小的位移，產(chǎn)生不正常的振動(dòng)。轉(zhuǎn)鼓與機(jī)體安裝縫隙過小，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓與機(jī)體產(chǎn)生摩擦，損耗功率，使分油機(jī)部分零件破壞。在進(jìn)行分離筒安裝時(shí)應(yīng)注意對(duì)中，分離筒內(nèi)的螺母擰緊，注意使用專業(yè)工具，保證部件安裝到位。若安裝后仍然有異常振動(dòng)，但振動(dòng)不大，應(yīng)重新拆下后安裝。

另一方面的原因可能是因?yàn)榉蛛x筒內(nèi)的緊固件松動(dòng)，在分油機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，撞擊其他部件而發(fā)出異常噪音，對(duì)于此類情況，拆下分離筒，對(duì)每個(gè)部件進(jìn)行重新緊固。

以上兩種情況為常見異常振動(dòng)發(fā)生原因，其表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)部件振動(dòng)，產(chǎn)生向外的離心力，并且力不均勻，從而產(chǎn)生振動(dòng)。發(fā)現(xiàn)此種情況，應(yīng)馬上停掉分油機(jī)，以免造成不必要的事故。5.2軸承過度磨損而立軸下降

在任何機(jī)械工作過程中都會(huì)發(fā)生磨損，但如何減少磨損，延長(zhǎng)設(shè)備的工作壽命便是輪機(jī)員的職責(zé)。軸承是直接和運(yùn)動(dòng)部件接觸的，每次運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生材料的損耗，工作時(shí)間過長(zhǎng)，損耗越大，一旦損耗達(dá)到某個(gè)臨界值，就會(huì)出現(xiàn)軸承過度的磨損而導(dǎo)致立軸下降，造成運(yùn)動(dòng)部件不對(duì)中，產(chǎn)生異常的振動(dòng)，降低機(jī)械的壽命。因此在使用過程中，應(yīng)按照說明書的規(guī)定來進(jìn)行定期的檢查軸承的磨損量，測(cè)量立軸的下降量，預(yù)防不必要的故障。

5.3供油泵卡阻

對(duì)于分油機(jī)的供油泵，一般情況下為齒輪泵，在大型的船舶上也可能是雙螺桿泵，其為分油機(jī)提供待分離的燃油。

對(duì)于齒輪泵發(fā)生卡阻，可能是因?yàn)槿加吞K或黏度過高，卡住了齒輪；在拆卸后有雜物在齒輪間，起動(dòng)后發(fā)生卡阻；若旋轉(zhuǎn)方向相反，吸入閥或者排出閥關(guān)閉；在泵入口無料或者壓力過低，不能自吸。針對(duì)這些情況，注意調(diào)節(jié)燃油加熱溫度，控制好進(jìn)口的燃油溫度；在修理后檢查齒輪方向，不要裝反，導(dǎo)致選裝方向相反；注意檢查閥門和壓力表，判斷是否有良好的自吸。

對(duì)于雙螺桿泵發(fā)生卡阻，可能因?yàn)楸旧淼呐浜祥g隙過小或者在吸口吸入固體顆粒，因?yàn)閮蓚€(gè)螺桿之間的間隙在0.04-0.06mm之間，雜質(zhì)卡在螺桿內(nèi)。確定卡阻情況后應(yīng)對(duì)螺桿泵進(jìn)行拆卸清洗，清除內(nèi)部雜質(zhì)。

5.4離合器損壞

分油機(jī)用的離合器一般是摩擦離合器。它由四個(gè)部分組成。一是主動(dòng)部分，它是產(chǎn)生動(dòng)力的地方，動(dòng)力從這傳送出。二是從動(dòng)部分，由主動(dòng)部分帶動(dòng)。三是壓緊機(jī)構(gòu)。四是操縱機(jī)構(gòu)，在這可以實(shí)現(xiàn)分油機(jī)的操作。摩擦副采用彈簧壓緊裝置。若摩擦離合器損壞，各個(gè)部分不能緊密配合工作，分離筒在運(yùn)動(dòng)中處于不受制約狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生不正常的振動(dòng)。若果發(fā)現(xiàn)異常振動(dòng)，應(yīng)檢查摩擦離合器是否是正常，若不正常，應(yīng)檢查是哪里的故障，更換某部件或者更換新的離合器。

5.5排渣不干凈，筒內(nèi)積渣不勻

分油機(jī)分出的固體廢棄物會(huì)聚集于轉(zhuǎn)鼓外緣。每四個(gè)小時(shí)會(huì)自動(dòng)打開滑動(dòng)底盤進(jìn)行排渣，這個(gè)時(shí)間段是規(guī)定的。如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可能油渣沒有排干凈，分離筒在運(yùn)動(dòng)時(shí)雜質(zhì)會(huì)阻礙其運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生異常振動(dòng)。

若燃油含有的雜質(zhì)較多，但沒到排渣時(shí)間，筒內(nèi)積渣很多，筒就會(huì)摩擦雜質(zhì)而運(yùn)轉(zhuǎn)，如果雜質(zhì)在筒內(nèi)分布不均勻，分離筒在運(yùn)動(dòng)中受到的側(cè)推力就會(huì)不同，會(huì)使筒在機(jī)內(nèi)擺動(dòng)，產(chǎn)生異常振動(dòng)。在燃油雜質(zhì)很多的情況下，調(diào)整排渣時(shí)間，使機(jī)內(nèi)積渣不要觸碰到分離筒。

6.總結(jié)

GEA-OSE10型分油機(jī)是一種帶自動(dòng)排渣轉(zhuǎn)鼓的礦物油分離機(jī)，自動(dòng)化程度還是相對(duì)較高的，運(yùn)行的時(shí)候基本不需要人去調(diào)整。但是自動(dòng)化程度再高，也是會(huì)出現(xiàn)故障的。輪機(jī)員在管理設(shè)備的時(shí)候要有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備和較豐富的經(jīng)驗(yàn)以面對(duì)隨時(shí)可能出現(xiàn)的問題，要做好長(zhǎng)遠(yuǎn)的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃。計(jì)劃做好后才能更好地維持設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，增加設(shè)備的使用年限。

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