基于艦船中速機(jī)常見故障的原因解析與排除

劉 波

(山東交通職業(yè)學(xué)院航海系，山東 濰坊 261206)

1 故障的常見原因及癥候

1.1 故障產(chǎn)生的原因

1.1.1 人為操作不當(dāng)

常見的不規(guī)范操作有：超負(fù)荷且長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)；更換了活塞環(huán)、軸瓦等零件，未進(jìn)行充分的磨合，而直接大負(fù)荷使用的機(jī)器；未充分暖機(jī)便帶負(fù)荷使用，造成零部件磨損；機(jī)油不足或惡化，造成的零件磨損；冷卻水量不足或受熱不均，造成的機(jī)件變形或裂紋等。

1.1.2 維護(hù)保養(yǎng)較差

由于沒有按照說明書的要求進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)，造成的零部件損壞。主要包含以下方面：未能定期更換或及時(shí)添加滑油，造成潤滑性能喪失。因沒有定期清洗滑油濾器，使得流阻增加；因油量不足造成潤滑條件惡化，引起零件磨損嚴(yán)重。燃油濾器和油柜未能按期保養(yǎng)，堵塞系統(tǒng)，致使柴油機(jī)因燃油量不足工作無力；未定期檢查和調(diào)整氣閥間隙，造成的氣閥定時(shí)發(fā)生變化；因配氣不足或增加，造成致使機(jī)件磨損加劇等。

1.1.3 裝配調(diào)整不當(dāng)

因?yàn)檎麢C(jī)材料存有雜質(zhì)、加工精度不符合設(shè)計(jì)要求等要素，在裝換到柴油機(jī)上時(shí)，很難經(jīng)過肉眼看出故障，在儀器運(yùn)行過程中才慢慢暴露出來，形成柴油機(jī)故障?？梢灾貦z查以下方面：活塞環(huán)開口沒有錯(cuò)開安裝，裝倒刮油環(huán)，連桿軸承間隙或扭力未規(guī)定要求，定時(shí)齒輪調(diào)整不當(dāng)，鑄件存在砂眼、細(xì)小裂紋，加工過程沒有較好地消除應(yīng)力，軸承孔同心度是否符合要求等。

1.2 發(fā)生故障的癥候

柴油機(jī)在發(fā)生故障之前，都會(huì)有一定的癥狀和現(xiàn)象，而了解了故障的癥候便可以迅速準(zhǔn)確地判斷故障的原因并處理，從而恢復(fù)柴油機(jī)正常工作。對于柴油機(jī)而言，故障的癥候主要表現(xiàn)在：起動(dòng)是否困難、振動(dòng)是否劇烈、運(yùn)動(dòng)是否平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速是否穩(wěn)定、工作參數(shù)(溫度、壓力等)及負(fù)荷是否與之相匹配；柴油機(jī)工作時(shí)，是否存在不正常的敲擊或撞擊聲；燃油、滑油、冷卻水、排氣的溫度和壓力是否都在規(guī)定范圍內(nèi)；排氣顏色是否保持在淡灰色等。

2 故障的分析與應(yīng)急處理

2.1 分析判斷故障

(1)聲響判斷法。用細(xì)鋼棍一端接觸到查看機(jī)器表面，另一端貼在耳朵上，靜聽異響部位、大小和性質(zhì)，做出初步判定。

(2)部分停機(jī)法。當(dāng)懷疑某一機(jī)件零件出現(xiàn)故障時(shí)，可采取部分停機(jī)，以查看故障現(xiàn)象能否消失，從而確定故障的起因所在。

(3)比較法。當(dāng)懷疑某一機(jī)件有故障時(shí)，將該零件換新，而后與機(jī)件前后工作情況相比，看是否變化，從而排查故障原因。

(4)探試法。改變機(jī)器局部范圍內(nèi)的壓力、溫度等指標(biāo)值，查看對柴油機(jī)工作性能是否有影響，以找出故障的原因。

因此，在分析判斷處理故障時(shí)的一般原則是：根據(jù)原理與構(gòu)造，弄清設(shè)備工作實(shí)際，先外后內(nèi)、由簡到難、由表及里，系統(tǒng)檢查分析。

2.2 應(yīng)急處理原則

由于艦艇的特殊性，在設(shè)備進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能立即停車修理，這時(shí)應(yīng)先采取應(yīng)急措施，保證柴油機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)工作，然后在可能的時(shí)機(jī)或在返航后進(jìn)行排除處理。當(dāng)其中部分故障還要通過拆解機(jī)件，進(jìn)行內(nèi)部檢查、探測才能找出原因或發(fā)生危害威脅柴油機(jī)安全的故障時(shí)，如滑油壓力突降到零位時(shí)，則必須停機(jī)檢查。

綜上，在處理故障時(shí)應(yīng)根據(jù)故障發(fā)生的性質(zhì)和艦艇執(zhí)行任務(wù)的緩急程度而定。如果任務(wù)急，短時(shí)間內(nèi)又解決不了，應(yīng)先采取應(yīng)急處理。在保證不危及艦艇本身安全的前提下，要保證柴油機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，然后選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)再檢修。

3 典型故障的處理與排除

3.1 柴油機(jī)不能起動(dòng)

當(dāng)柴油機(jī)出現(xiàn)起動(dòng)故障時(shí)，首先應(yīng)對油柜是否有油、燃油是否合規(guī)、油路閥門是否打開等啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，然后再查找各系統(tǒng)可能存在的故障原因。

(1)電力起動(dòng)系統(tǒng)故障及排除。通常是由于蓄電池電力不足、電路接線錯(cuò)誤或接觸不良、起動(dòng)電機(jī)炭刷與整流子接觸不良等因素造成，可以通過重新充電或更換蓄電池、檢查接線、修理或調(diào)換炭刷來解決。

(2)氣動(dòng)起動(dòng)系統(tǒng)故障及排除。通常是由于起動(dòng)空氣壓力太低、空氣分配器配氣盤安裝不正確、主起動(dòng)閥卡阻等因素造成，可以通過充氣或調(diào)整空氣減壓閥、檢查并調(diào)整各缸的起動(dòng)定時(shí)來解決。

(3)柴油系統(tǒng)故障及排除。通常是由于系統(tǒng)中進(jìn)入空氣、過濾器阻塞等因素造成，可以通過檢查柴油管路接頭是否松馳，旋開系統(tǒng)中放氣螺塞，排除內(nèi)部空氣，清洗過濾器等方式來解決。

(4)汽缸壓縮壓力不足故障及排除。通常是由于活塞環(huán)過度磨損、氣閥漏氣等因素造成，可以通過更換活塞環(huán)，根據(jù)磨損情況更換汽缸，檢查氣閥間隙、氣閥彈簧及閥座的密封性來解決。

3.2 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降或停車

(1)供油系統(tǒng)故障及排除。通常是由于柴油柜油量太少或無油、柴油濾器堵塞等因素造成，可以通過補(bǔ)足油量、清洗或轉(zhuǎn)換柴油濾器等方式來解決。

(2)螺旋槳故障及排除。通常是由于螺旋槳攪上漁網(wǎng)等因素造成，可以通過降速去掉負(fù)荷，再用正倒車的方法甩掉漁網(wǎng)，或停車排除。

3.3 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)

(1)調(diào)速器故障及排除。通常是由于調(diào)速彈簧變形、調(diào)速器內(nèi)油腔不干凈或油質(zhì)差、補(bǔ)償活塞的調(diào)節(jié)針閥開度不準(zhǔn)等因素造成，可以通過更換或清洗調(diào)速器、更換滑油、調(diào)整針閥開度等方式來解決。

(2)各缸負(fù)荷不均故障及排除。通常是由于供油杠桿卡滯、系統(tǒng)中有空氣等因素造成，可以通過排除空氣、檢查并進(jìn)行單缸調(diào)整來排除。

3.4 柴油機(jī)排煙顏色異常

(1)排氣冒黑煙故障及排除。通常是由于噴油太晚、噴油器霧化不良、掃氣泵壓力不足、柴油機(jī)超負(fù)荷工作、柴油機(jī)預(yù)熱不充分等因素造成，可以通過調(diào)整噴油提前角、檢查調(diào)整噴油壓力或更換噴嘴、起動(dòng)前預(yù)熱、減小負(fù)荷等方式來排除。

(2)排氣冒藍(lán)煙故障及排除。通常是由于滑油進(jìn)入燃燒室、刮油環(huán)裝反或磨損過大等因素造成，可以通過調(diào)整刮油環(huán)或更換新油環(huán)等方式來排除。

(3)排氣冒白煙故障及排除。通常是由于冷卻水漏入汽缸、柴油中有水分、柴油機(jī)某缸燃燒不良等因素造成，可以通過檢查汽缸蓋和空氣冷卻器、適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速等方式來排除。

3.5 柴油機(jī)內(nèi)有敲擊聲

(1)曲軸箱有敲擊聲故障及排除。通常是由于主軸承間隙過大、連桿螺栓松動(dòng)等因素造成，可以通過停車檢查并根據(jù)實(shí)際情況選配軸瓦并按規(guī)定力矩上緊螺母等方式來解決。

(2)汽缸里有敲擊聲故障及排除。通常是由于氣閥掉到汽缸中、活塞與汽缸的間隙過大、噴油時(shí)間過早等因素造成，可以通過停車更換活塞或汽缸、檢查調(diào)整噴油定時(shí)等方式來解決。

(3)汽缸蓋有敲擊聲故障及排除。通常是由于氣閥間隙過大、氣閥彈簧折斷等因素造成，可以通過調(diào)整氣閥間隙等方式來解決。

(4)傳動(dòng)齒輪箱有敲擊聲故障及排除。通常是由于齒輪的齒損壞、磨損嚴(yán)重或配合間隙過大等因素造成，可以通過調(diào)整齒隙或根據(jù)情況更換齒輪等方式來解決。

4 典型故障案例分析

4.1 故障案例闡述

某艦艇航行過程中無異常，例行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)滑油泵吸入端的過濾器中有十幾片1mm大小的金屬片，抽干循環(huán)油柜后發(fā)現(xiàn)柜內(nèi)有數(shù)十條長度不等的金屬條。從曲軸箱內(nèi)又發(fā)現(xiàn)第三道主軸頸有發(fā)藍(lán)現(xiàn)象，主軸瓦用手可撥動(dòng)，基本確定第三道主軸承燒壞。

拆檢后發(fā)現(xiàn)，主軸頸表面嚴(yán)重磨損，有的拉溝深度達(dá)1.5mm，表面還有5個(gè)大小不等的深坑，主軸瓦的合金層全部熔化脫落，而且瓦殼也變形。

4.2 故障原因分析

安裝滑油管系法蘭時(shí)，一塑料填蓋沒有拿掉，而將墊子墊在了兩段管子的接頭中間。在設(shè)備正常工作時(shí)，在滑油的高壓力作用下，頂破了堵蓋，但由于阻礙較大，只能使少量滑油進(jìn)入軸承，造成主軸承長期缺油，得不到足夠的潤滑和冷卻，使主軸承燒壞。

4.3 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

在拆修管路時(shí)或新設(shè)備帶來的未安裝管路，通常是用木塞、塑料塞堵住或用布包住管頭，以防止雜物落入管路內(nèi)。在安裝前要先取下包堵的物品，尤其是滑油管路在安裝前還應(yīng)用壓縮空氣吹后，才能安裝。為了防止這種安裝時(shí)不取下堵頭等現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)預(yù)先檢查，同時(shí)按說明書要求定期進(jìn)行檢查保養(yǎng)，仔細(xì)地清潔滑油濾器是發(fā)現(xiàn)和預(yù)防事故的有效措施。

5 結(jié)語

國務(wù)院《關(guān)于推行終身職業(yè)技能培訓(xùn)制度的意見》(國發(fā)〔2018〕11號)中明確指出，將軍人職業(yè)技能提升培訓(xùn)和教育正式納入國家職業(yè)教育體系中。隨著海軍現(xiàn)代化裝備升級，對高素質(zhì)技術(shù)技能士官的知識(shí)儲(chǔ)備和技能水平提出了更高的要求。同時(shí)，新修訂的《現(xiàn)役士兵職業(yè)技能鑒定規(guī)定》對士官的技能水平作了明確的規(guī)定，技能人才的適崗能力是更快適應(yīng)基層部隊(duì)作戰(zhàn)需要的重要手段。技能型士官人才職業(yè)技能水平的提升離不開理論知識(shí)的支撐，通過本文理論學(xué)習(xí)指導(dǎo)可提升基層士官對設(shè)備的認(rèn)知，從而全面提升全軍基層士官素質(zhì)，服務(wù)國防事業(yè)高效發(fā)展。