船舶机械摩擦学研究综述

2015-11-16仲崇文

中国科技信息 2015年2期

关键词：摩擦学柴油机轴承

仲崇文

船舶机械摩擦学研究综述

仲崇文

连云港市地方海事局

仲崇文，男，江苏赣榆，1981.02，大学本科，连云港市地方海事局中级工程师，研究方向：船舶轮机电气。

船舶机械摩擦学，按照系统的角度出发，主要是研讨船舶机械的可靠性运用的问题。现如今社会船舶机械摩擦学问题具有普遍性，而且现在人们对能源以及材料节约非常重视，船舶中摩擦学的研究也发展得很快，通过对船舶机械摩擦学的动力学特性的诊断以及寻求摩擦学在船舶机械中的系统磨损行为，进行分析和讨论，形成一个集应用理论完善、设计方法健全、实践应用合理为一体的船舶机械可靠性的体系。那么我们就此船舶中动力摩擦学进一步研究，让摩擦学理论在船舶动力中有更美好的未来。

摩擦学是在近代科学发展中极为重要的一部分，也涉及在化学、物理、数学以及工程学等学科中，是现在必要学习的一部分，也是未来社会发展不可或缺的一部分。摩擦学意义重大，不仅可以提高产品的可靠性以及延长产品的使用寿命，而且对能源节约和材料节省起到很大的作用。在我国的国际贸易运输中，水上运输占有重要位置，但是也由于船舶流动性大，为了让船舶运营保持安全状态，必须时刻警惕。之前在资料查阅中看到船舶机械出现故障造成海滩事故发生的比例是位居首位的，因此这是需要引起我们重视以及加强的。在船舶动力机械中，促使发生摩擦问题最多的就是动力装置这一部分，动力装置在船舶机械中可以说是占据主导地位的，它起着决定性作用。由此我们更需要深入研究，保证船舶动力可以安全可靠运行。

1 船舶机械中动力装置的组成部分以及会引起的摩擦学问题

主机部分及存在的摩擦学问题

船舶中主机包括燃气轮机、汽轮机和柴油机，柴油机中又包含不同类型。针对每一种类型，其摩擦学问题都存在不同的特殊性。

燃气轮机、汽轮机作为主机时工作原理是相似的，一般都用于军舰和特大型的船舶。轴承、轴瓦都易受到磨损，主要原因是由于油品润滑作用不良且含有杂质以及像超载等。而且，长期的工作会促使轴承间隙发生改变，那么这其中的摩擦学问题就在于叶片材料要经受起高温腐蚀。

柴油机又分为三种：十字头式低速柴油机；中速柴油机以及高速柴油机。在沿海地区，中小型船舶中使用柴油机作为主机的船舶机械占总数的90％以上，由此看出柴油机作为主机在动力装置中地位居高，目前对柴油机摩擦学研究也较为深入。

支承元件及存在的摩擦学问题

支承元件主要包含的就是轴承和齿轮箱的部分。在船舶中轴承是轴系的重要组成部分，是通过润滑方式减小摩擦的。油润滑是比较传统的润滑方法，它的优点是寿命较长、承载力比较强、摩擦损伤较小，但是也存在一定的不足，油润滑是一个不断消耗的过程，而且最重要的就是要完全密封的，不然将会对水域有污染。齿轮箱，就是需要我们做好密封和润滑。需要采用优质的润滑剂和密封剂来规范操作。

传动元件及存在的摩擦学问题

随着社会进步，人们的价值观、生活观也在提升，倡导“绿色生活”、保护环境、节约能源已是现如今的生活发展方向。传动元件主要是把主机发出的功率传给推进器，来实现船舶的推进。针对传动元件，主要存在的摩擦学问题还是润滑问题，我们需要提高艉轴承的润滑性能，延长其使用寿命，使其创造更大价值。

舵机及螺旋桨存在的摩擦学问题

螺旋桨长期在水下工作，需要高速运转同时会受到水的阻力，因此发生损坏的几率过高。各国专家对此问题也是采用了实践式方式，在实际运行中采取阴极保护法来进行保护。

2 摩擦学中的基础与原理

现如今，摩擦学在世界上占有很重要的地位，也在全球范围内得到发展，各国学术不断深入研究，很多国家对摩擦学有了比较完善的规划，很多工业部门中也实际应用到了，这都足以证实了摩擦学已成为我们不可或缺的一部分，也是要在国际道路上越走越强的。那么我们就要对摩擦学进行深入的了解，明确知道它的基础与原理，得以更好利用。

在摩擦学基础与原理方面，我们要明确几点：第一，要重点理解在表面断裂方面的磨损机理。第二，要知道对于低压润滑，要了解其轴承的流体动静压的空穴现象，要知道在高速重量大的情况下轴承的稳定性；对于高压润滑，要认识点和线在光滑面上接触时非牛顿流体和牛顿流体的弹流润滑是怎样的。第三，要知道如果对微弹流足够了解，那么就可以轻松估计边界润滑与流体润滑之间的混合状态。

3 远程诊断在船舶机械中的特点

多源信息的相融合

利用多信息、多参数的技术融合，可以将船舶动力机械中性能参数、振动、瞬时转速和油液等进行相融合，形成船舶机械的综合诊断，主要的形式有：模糊式判断、极限值评判、故障推理法以及理论多智能体等等。

在船舶动力机械中作为主机的柴油机，就需要用以上几种方式进行综合推理，比如说柴油机的温度、压力就会采用到模糊式判断进行性能参数分析。

采用多层次的采集、诊断和维修

实验室中的诊断系统，是利用远程数据的采集以及信息快速传递的方式，采用油液离线技术，形成船舶机械远程故障诊断系统，组建成故障诊断中心专家团队，实现诊断中心具有数据管理、故障诊断、即时消息处理、预测未来发展方向和全面服务为一体的功能体系，让远程诊断在船舶机械中越发完善。

4 对未来船舶动力机械摩擦学展望

就当前世界来看，人类社会不仅物质上有所提高，在精神上也发生很大改变，越来越开始探求于生态环境保护和自身经济发展，很多方面可以看出人们希望二者可以和谐融洽。而船舶动力机械作为国际贸易发展的重要组成部分，摩擦学问题将会对其具有重大影响。通过这些方面也揭示了摩擦学学科在节约能源、保护环境、可靠性高等一些性能，对新时代下许多工程中新能源、新技术等为基础的船舶动力机械起到了支撑作用。把摩擦学知识合理的应用在船舶制造、设计、使用以及管理等各个重要部分中，真正实现节约能源、降低消耗的直接目标，也为实现环保、安全、节能的航运强国做出一份贡献。

首先，我们要有明确的出发点，就是以船舶动力机械的安全性和节能性为出发点，融入到摩擦学的理论基础里面，从各个摩擦易损点进行分析，最大程度的减少能源耗费，提高资源的效率。其次，我们要走在创新的道路上，研究出更多的新型抗压制品，让船舶动力机械的各个组件运行起来更加安全可靠，使其寿命延长。最后，在船舶动力机械发展的这条道路上，我们是一定要以摩擦学理论为基础的，不可以偏离。因为摩擦学是服务于船舶动力机械的可监测性理论，是可以提高船舶整个机械系统的基底，也是现代社会需要的智能化方式。