船舶发电机常见故障与智能故障诊断方法

张跃年

（大连希云自动化有限公司，辽宁大连116001）

船舶发电机常见故障与智能故障诊断方法

张跃年

（大连希云自动化有限公司，辽宁大连116001）

结合工作经验分析船舶发电机故障产生原因，并给出相应的解决措施，促进发电机故障维修技术水平的提高。

船舶发电机；故障诊断；应对措施

引言

目前船舶发电机组设备正朝着智能化的方向发展，其结构愈发复杂、功能更为全面，加上发电机长时间高频率的运转工作，造成其故障发生几率不断提高。基于此本文在分析智能故障诊断系统设计的基础上，以具体故障为案例，分析诊断方法及预防措施，促进船舶发电机故障维修技术提高，推动水运事业发展，为国民经济发展贡献一份力量。

1　船舶发电机智能故障诊断系统设计

船舶发电机智能故障诊断系统设计可以从软件及硬件设计两方面入手。笔者结合实际工作经验，查阅相关文献资料的同时，给出相关的解决措施。

1.1软件系统设计

1.1.1信号的采集

船舶发电机运行状态监测中采用传感器设备，后者将发电机运行状态转化成为电信号，接着对电信号采用预处理与A/D转换。发电机传感器设备监测所得数据是故障诊断过程中的主要依据，故障诊断中需要参考的数据包括静/动态数据、运行参数等［2］。

1.1.2信号处理分析

这个环节主要是对信号进行筛选，在分析信号中提取出有用的特征数据，常见的有抑制干扰、频谱分析等，确保故障诊断过程中有详细全面的数据可以参考。数据采集环节完成后，需要将这些数据传送到机舱的控制计算机数据库中，同时对这些数据进行处理和分析［2］。

1.1.3诊断单元

诊断单元主要是对相关数据进行分析并对比历史数据，进而确定船舶发电机故障部位及运行状态，方便后续维修工作的顺利进行。发电机故障诊断过程中不但需要有完善的诊断策略，还需要了解故障产生的原因，这样才能从源头上预防故障的再次发生。

1.2硬件系统设计

船舶发电机智能故障诊断系统的硬件设备主要包括计算机、监控节点以及以太网传感器等。这些设备中传感器主要采集发电机运行状态，利用以太网或CAN总线实现信号的传输，通过相关设备对数据进行处理和分析，最终诊断出发电机故障结果，为后期维修做好相关数据铺垫。

2　某轮船舶发电机故障案例诊断分析

本文以某型号船舶发电机为例，分析故障诊断技术在其中的应用。

2.1船舶概况

该船舶用于运送货物，相关数据信息如下：副机型号N6160ZLCD2，235.3 kW，两台，1 000 r/min；主发电机型号为1FC5356-6TA42-Z。2016年4月底该货运船舶在等待装货的过程中副机突然出现跳电，事前没有什么征兆，跳电发生时副机弹性联轴器出现少量磨损情况，同时还伴随着少许焦味，盘车功能正常。第一时间诊断后发现发电机轴承及柴油机温度高于正常情况，通过直观观察发现弹性联轴器外部有少量磨损出现，轴承也有下沉，通过检测发现发电机钉子绕组绝缘为零。

2.2发电机故障诊断

对发电机进行解体后发现，输入端轴承滚珠架已经碎裂，造成轴承滚珠的分布零散不均匀，滚珠向两侧挤压，造成转子与定子之间间隙消失，发电机运行中转子与定子之间出现摩擦，造成定子绕组损坏，这也是其绝缘为零的原因所在。整个故障在短时间内发生，所以产生的焦糊味值班技术人员还没察觉到，船舶发电机就已经进入跳闸保护状态了。

2.3发电机故障排除

发现故障产生原理后，发电机定子送到修理厂进行维修，更换部件后发电机运转正常，运行状态指标符合相关要求。本次维修总共近3万元，给企业造成一定的经济负担，因此实际中需要做好发电机日常维护工作。

2.4预防类似故障的措施

产生此次故障与发动机本身结构存在关联，因此实际中如果条件许可应及时改造发电机轴承，用滑动轴承替代原有的滚珠轴承。该船舶发电机由中船重工按照西门子许可证生产，原装发电机皆是滑动轴承，因此改造难度不大，具有可操纵性。按照相关规定做好发电机日常维修保养工作，发电机运行过程中需要做好轴承温度测量与记录，可使用听诊棒法倾听轴承运转声音是否正常。除此之外，还需要及时加油及更换轴承，通常情况下每隔两万小时就需要进行此种操作，防止轴承长时间运转出现疲劳，造成可靠性下降。相关技术人员应该不断提高自身技术水平，确保维护过程中可以发现问题并进行完善。

3　结语

发电机是船舶发电系统中的重要核心部件，随着新技术及新材料被应用其中，发电机技术含量不断提高，其维修难度也在增加。这种形势下船舶发电机中应用智能故障诊断系统已成了一种趋势。智能故障诊断系统不但可以提高维修效率，还能有效提高维修质量，将发电机故障造成的损失降到最低。所以实际中做好船舶发电机智能故障诊断系统研究工作有助于促进船舶事业的发展，进而对社会主义现代化建设贡献一份力量。

［1］张迪，朱发新，谈亮，等.船舶造水机故障树构建及其应用研究［J］.中国水运（下半月），2012（11）:67.

［2］边信黔，牟春晖，严浙平，等.基于故障树的无人潜航器可靠性研究［J］.中国造船，2011（1）:89.

［3］张志清，袁建斌.船用离心泵故障树分析［J］.钦州学院学报，2011（3）:24.

［4］吴汪洋，刘瑜，李晓晨.船艇设备监测中的故障树分析［J］.液压与气动，2013（10）:10-11.

（编辑：王红霖）

Marine Generator Common Faults and Intelligent Fault Diagnosis Methods

Zhang Yuenian
（Dalian Cloud Automation Co.，Ltd.，Dalian Liaoning 116001）

Combined with work experience，this paepr analyzes the causes of marine generator，and gives the corresponding solution measures to promote the improvement of generator fault maintenance technology.

marine generator；fault diagnosis；response

TP277

A

2095-0748（2016）13-0060-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.13.21

2016-05-16

张跃年（1963—），男，辽宁大连人，本科，工程师，研究方向：船舶电气。