船舶輪機(jī)主要設(shè)備故障現(xiàn)象分析及處理

楊瑜 張雷

摘 要：隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，船舶輪機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障不可避免。發(fā)生故障不可怕，重要的是能及時(shí)處理好故障，保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。筆者就船舶輪機(jī)設(shè)備故障現(xiàn)象及原因進(jìn)行闡述，并介紹了相應(yīng)的處理辦法，最后以故障案例加以分析，可供參考。

關(guān)鍵詞：故障現(xiàn)象；原因；處理

船舶輪機(jī)設(shè)備主要是指為船舶機(jī)、電設(shè)備所備用的部件、配件及零件。廣義上也包括機(jī)艙工作所需的備用品、材料物資和工具等。近幾年來，隨著船舶運(yùn)力的不斷發(fā)展，船舶輪機(jī)設(shè)備也越來越復(fù)雜多樣。并且隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，船舶輪機(jī)設(shè)備也不可避免地出現(xiàn)各類故障。事故統(tǒng)計(jì)顯示，由于輪機(jī)設(shè)備故障造成的事故也逐步上升。因此，如何管理好船舶輪機(jī)設(shè)備，在出現(xiàn)故障后能及時(shí)處理好問題，使它們處于最佳的運(yùn)行狀況，就成為了船舶輪機(jī)設(shè)備管理者十分重視的話題。

1.船舶輪機(jī)設(shè)備故障現(xiàn)象及原因分析

船舶輪機(jī)設(shè)備有諸多“交點(diǎn)”，所謂“交點(diǎn)”是指船舶輪機(jī)設(shè)備中兩種工質(zhì)或兩套機(jī)構(gòu)（兩套系統(tǒng)）的交匯點(diǎn)。諸多故障往往就發(fā)生在這些“交點(diǎn)”上。

1.1 隔離型交點(diǎn)

如柴油機(jī)氣缸蓋、潤滑油冷卻器等。其工作特征是壓力大小或溫度高低不一的兩種工質(zhì)交匯在這里進(jìn)行熱交換，并依靠密封墊片或橡膠密封圈、換熱管或型腔將兩種工質(zhì)隔離。常見故障是低壓系統(tǒng)壓力升高或出現(xiàn)了高壓系統(tǒng)的工質(zhì)；高壓系統(tǒng)壓力降低或流量減少。比如柴油機(jī)膨脹水箱出現(xiàn)氣泡或油花，就說明柴油機(jī)氣缸蓋墊床損壞，不能將氣缸中的高壓燃?xì)馀c柴油機(jī)淡水冷卻系統(tǒng)隔離。

1.2 旁通型交點(diǎn)

如柴油機(jī)淡水冷卻系統(tǒng)的節(jié)溫器、液壓舵機(jī)的安全閥等。其工作特征是系統(tǒng)中的工質(zhì)工作參數(shù)變化時(shí)，一部分工質(zhì)經(jīng)過閥門旁流通到另一系統(tǒng)或本系統(tǒng)的另一回路。常見故障是系統(tǒng)工質(zhì)流量不足或執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能動作。比如舵機(jī)轉(zhuǎn)舵油缸不能動作，常常是因?yàn)榘踩y泄漏嚴(yán)重或卡在開啟位置一直處于旁通狀態(tài)所致。

1.3 共用型交點(diǎn)

如泵控型舵機(jī)追隨機(jī)構(gòu)控制的兩臺變向變量泵液壓伺服變量機(jī)構(gòu)及它們的聯(lián)動桿等。其工作特征是同一套機(jī)構(gòu)可同時(shí)控制兩臺設(shè)備動作。常見故障是其中1臺被控設(shè)備出現(xiàn)問題，連帶另1臺被控設(shè)備也無法動作。比如某船由五點(diǎn)式追隨機(jī)構(gòu)控制的兩臺軸向柱塞式變向變量泵的舵機(jī)突然不來舵，其原因是其中1臺不工作的舵機(jī)油泵液壓伺服變量機(jī)構(gòu)被1粒電焊渣卡死，連帶另1臺正在工作的舵機(jī)油泵也無法供油而使舵機(jī)不能轉(zhuǎn)舵，只要在兩臺泵液壓伺服變量結(jié)構(gòu)的聯(lián)動桿處輪換單接其中1臺泵，就能找出故障所在。

2.處理辦法

所謂“軟硬兼施”是指處理輪機(jī)設(shè)備故障要采用“軟硬”兩種辦法。所謂“硬”辦法，就是采用處理故障的基本原則去判斷故障的癥狀、分析故障原因及選擇處理故障方法。適用于能從邏輯上判斷正確，從理論上分析到位，再著手拆檢驗(yàn)證的“顯性”故障處理。所謂“軟”辦法，就是采用處理故障基本原則以外靈活的方法。適用于一時(shí)不能確定癥狀、原因的，沒有完全把握“鎖定”目標(biāo)的，但可先“鎖定”的零部件進(jìn)行替換驗(yàn)證，再去拆檢驗(yàn)證的“潛性”故障處理。

2.1 處理故障的“硬”辦法

1）“先常見、后少見”原則。即在分析故障原因時(shí)應(yīng)先考慮常見的原因，然后再考慮少見的原因。所出現(xiàn)的問題都視為常見故障，而少見的故障一般是偶發(fā)性的、理論書上找不到的故障。是比較少見的故障。

2） “先外部、后內(nèi)部”原則。即當(dāng)故障出現(xiàn)后，應(yīng)先分析機(jī)器的外部原因，然后再分析機(jī)器的內(nèi)部原因。所謂外部就是比較直觀的如進(jìn)出壓力表，管系閥門、機(jī)器的輔助設(shè)備等。就是機(jī)器的內(nèi)部原因，其他則是機(jī)器外部的原因。

3） “先簡單、后復(fù)雜”原則。即分析故障時(shí)要先從簡單原因著想，后考慮復(fù)雜原因。往往是幾個(gè)同時(shí)出現(xiàn)的，很容易誤導(dǎo)分析和判斷思路的故障稱為復(fù)雜故障。比如上例中，液壓系統(tǒng)工作時(shí)出現(xiàn)不能建立壓力，處理故障的過程中發(fā)現(xiàn)更換液流閥后仍不能建立油壓，最后查明原因在液流閥出故障的同時(shí)，配油盤定位銷脫落而錯(cuò)位，造成液壓油通過冷卻道回油箱（使得系統(tǒng)無法建立油壓。

2.2 處理故障的“軟”辦法

在使用“軟”辦法處理故障時(shí)要注意：要把替換驗(yàn)證下來的部件進(jìn)行拆檢驗(yàn)證，從理論上能分析到位，也就是讓“潛性”故障變?yōu)椤帮@性”故障，回歸處理故障的基本原則；采用處理故障基本原則以外的靈活性方法，也應(yīng)該有一定的依據(jù)，包括要有一定的條件，考慮替換部件的工作量大小，不能盲目地東拆西換。

1）利用發(fā)生故障設(shè)備所配備的進(jìn)出壓力表處理故障。

“往復(fù)泵啟動后不供液或流量太小”的故障還可利用泵吸排壓表的方法來處理故障，見圖2。

處理不能供液或流量太小故障的方法

2）關(guān)注設(shè)備發(fā)生故障前的維護(hù)保養(yǎng)。要注意上次檢修的項(xiàng)目、使用時(shí)間、故障是否有人處理過。某船比例式控制液壓系統(tǒng)發(fā)生了“壓力低，調(diào)不高，且壓力有波動”的組合故障。經(jīng)查實(shí)前一個(gè)故障是該系統(tǒng)的比例式溢流閥先導(dǎo)針閥損壞所致。在解決后一個(gè)故障時(shí)，通過該船輪機(jī)長了解到在故障發(fā)生前曾經(jīng)對該系統(tǒng)的雙聯(lián)式濾油器進(jìn)行過維護(hù)保養(yǎng)。再加上還發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)噪聲有點(diǎn)大，判斷故障就出在雙聯(lián)式濾油器上。經(jīng)過檢查，其中一個(gè)濾油器蓋子漏氣。

3）利用現(xiàn)有設(shè)備來縮小故障范圍。如果不能正確地縮小范圍，工作就無從下手；另外，不能光靠測試儀器來縮小范圍，還要善于利用現(xiàn)有設(shè)備來縮小范圍。

某船156.8kN？m電動液壓舵機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)舵慢（48～50s）故障。該舵機(jī)有2套電機(jī)設(shè)備輪換使用，其中1臺伺服電機(jī)與由發(fā)送器和跟蹤器組成的AEG配合工作，能自行跟蹤，另1臺伺服電機(jī)不能跟蹤。在機(jī)械上也有兩套獨(dú)立的泵組可輪換或同時(shí)使用。但它們共用1套油缸以及五點(diǎn)式追隨機(jī)構(gòu)控制。該舵機(jī)出現(xiàn)這樣的故障，就可利用現(xiàn)有設(shè)備來縮小故障發(fā)生部位的范圍。 第一步，把跟蹤操舵轉(zhuǎn)換為非跟蹤操舵。若故障消除，說明故障出在有AEG的電氣上（一般可能性較?。?；若故障未消除，說明故障出在有變向變量泵的油路上。

第二步，把左泵工作轉(zhuǎn)換為右泵工作。若故障消除，說明故障出在左泵所在的油路上；若故障仍未消除，說明故障出在兩泵的共同點(diǎn)上。即在用1個(gè)聯(lián)動桿連接兩泵的液壓伺服變量機(jī)構(gòu)上。那么究竟是什么故障呢？兩泵液壓伺服變量機(jī)構(gòu)是靠油壓驅(qū)動的，供油方式有兩種，一是泵自供油，由于泵能變向供油，故在泵兩個(gè)油道上設(shè)有兩個(gè)單向閥；二是輔泵供油，主要是解決兩泵在中位時(shí)無法自供油的問題。當(dāng)某1臺泵有單向閥卡死在開啟位置時(shí)，輔泵所供的小流量油被大流量的主泵吸空，變量機(jī)構(gòu)無油驅(qū)動，只能被另1臺主泵變量機(jī)構(gòu)強(qiáng)行緩慢拉動。反過來，也使另1臺主泵變量機(jī)構(gòu)只能緩慢移動，導(dǎo)致主泵流量變小，從而使舵速減慢。只要把兩泵變量機(jī)構(gòu)拉桿在聯(lián)動桿上的連接插銷輪換脫開，就能找到故障。

3.故障處理實(shí)例

筆者主持修理某工程船液壓系統(tǒng)，最后調(diào)試時(shí)，5個(gè)液壓馬達(dá)中只有1個(gè)是正常的，同時(shí)出現(xiàn)了4個(gè)故障：1個(gè)液壓馬達(dá)不能轉(zhuǎn)動；1個(gè)液壓馬達(dá)只能正轉(zhuǎn)不會反轉(zhuǎn)；1個(gè)液壓馬達(dá)只能慢轉(zhuǎn)不能快轉(zhuǎn)；1個(gè)液壓馬達(dá)只要其他液壓馬達(dá)一轉(zhuǎn)，它就跟著轉(zhuǎn)。面對這些故障，一開始的思路是：力圖找到這4個(gè)故障的總根源，結(jié)果不行。后來換一種思路，針對各故障，采用拆檢、替代等具體的驗(yàn)證方法，分別在液壓系統(tǒng)中的平衡閥、比例流量閥、電液換向閥等液壓控制閥找到故障原因，4個(gè)故障很快全部處理。

有些輪機(jī)設(shè)備在出現(xiàn)故障時(shí)，真正的原因往往會被一些假象“偽裝”起來，有時(shí)同樣的癥狀是由不同的故障造成。比如船舶燃油輔助鍋爐在外界用汽量大，燃燒強(qiáng)度沒有及時(shí)跟上，又未及時(shí)加水的情況下，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)壓力降低，大量溶解在水中的氣泡逸出，使鍋爐水位（由氣泡與水泡組成）出現(xiàn)“虛高”的假象，很容易造成鍋爐失水的事故。

又比如在修理某輪液壓起重機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)變幅油缸空載和重載上升，系統(tǒng)油壓都比變幅油缸下降時(shí)的系統(tǒng)油壓要高。起先認(rèn)為是單向節(jié)流閥在變幅油缸下降時(shí)節(jié)流程度不當(dāng)所致，事實(shí)并非如此，真正的原因是液控單向閥裝反了，那么，按道理說閥裝反則變幅油缸不能上升，巧合的是此閥閥孔的端平面是毛胚沒有加工，這樣，使閥4的錐閥與閥孔密封不好，形成反向節(jié)流流通，造成油壓升高的假象。

其實(shí)，任何假象也是有其特征的，這個(gè)特征就是違反常理的“偽真”。就如上幾例來看，鍋爐沒有加水，水位怎么可能反而會升高，變幅油缸空載和重載上升，油壓為什么沒有區(qū)別。只要能去偽存真，就容易排除故障。

4.結(jié)束語

綜上所述，船舶營運(yùn)中，輪機(jī)設(shè)備的科學(xué)管理以設(shè)備故障的科學(xué)處理，對保證船舶安全生產(chǎn)、提高營運(yùn)率、降低成本支出等具有舉足輕重的作用。而本文所總結(jié)的輪機(jī)設(shè)備故障現(xiàn)象原因以及介紹的故障處理方法具有一定的普遍性，可供參考。

參考文獻(xiàn)：

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