GEA-OSE10型分油机产生异常噪音和振动原因分析

齐运永+何涛

摘 要：船用柴油机所用的燃料油在进入柴油机前需要进行一系列的处理，加热、净化等，以去除其中的水分和杂质，净化得好与不好取决于分油机的性能优劣，但在分离过程中会出现许多的故障，分离筒达不到规定转速，排渣口跑油，出水口跑油等，此文主要研究分油机产生异常噪音、振动的原因和处理办法，通过对此系统的研究，可以更准确的判断噪音、振动出现的地点与原因，以便正确而及时地做出应对措施消除故障，使分油机发挥其工效，保护柴油机以及延长其使用年限。

关键词：船舶 分油机 噪音 振动

1.前言

针对分油机系统在运行中的实际情况，微电脑建立了分油机系统运行故障自诊断数据收集。系统能够在运行过程中显示状态、故障报警、故障产生原因分析和相应的对策提示等。经过对分油机的实际拆装可以得到很多的数据，这些数据可以帮助我们更准确的分析分油机的故障产生原因。

2.分油机的工作原理

GEA-OSE10型分油机工作原理。分油机用于液体混合物的分离，或者把固体物质从液体或者液体混合物中分离出来，分离机那转动的转鼓中会产生很大的离心力，分离筒在机内以7000r/min甚至更高的速度转动，内部的燃油受到极大的离心力作用。燃油中固体颗粒的的密度最高，将会运动到分离筒的最外面。净油的密度在固体颗粒和水之间，将会运动到分离筒的最内部。而水则处在固体颗粒和净油之间。那么这三种物质在分离筒内都处于不同的位置，当杂质很多的时候打开滑动底盘，杂质就排出去了。水通过中间的水通道排出。净油通过中间的净油通道排出，进入到日用柜。通过这种方法可以将净油里面的不利于燃烧的物质移除。

3.分油机噪音与振动特性分析

3.1分油机震动与声压测量

为了更加清晰的了解船用分油机正常（异常）时振动噪音的特点，对放置于刚性台面的分油机进行正常（异常）时振动噪音的测试，其检测模拟图如图一所示，包括了PLUSE分析软件，加速度传感器，B&K数据采集分析仪3560-E和传声器等。

这次检测在分油机机体上选择了11个点，这11个检测点分别在机盖，转鼓边缘，出油通道，进水通道。按照国际标准工程法，在此设备外周精选了9个点来检测，关于声音与压力，这些点的安放位置图如图1所示

3.2分油机振动噪音特性

根据上面检测出的三个谱线（图2、图3、图4）可以看出：

（1）在118Hz左右处的振动和噪音的能量都很大，出现了比较明显的峰值。这时分离筒的转速在临界转速7000r/min左右，因此118Hz是分油机的转频。

（2）部分的信号谱线波动较大，出现二次谐波，可能是因为第一次安装时转子没有严格的对中，再次拆卸后重装，现象消失。

（3）在转鼓盖振动与噪音信号谱线中看出，转鼓盖的振动幅差很大，说明转鼓盖的抖动对噪音影响是相当大的。

4.分油机异常噪音故障诊断与处理

4.1分离筒与机盖、配水盘摩擦，见表1。

4.2涡轮箱油量不足，见表2。

4.3供油泵损坏，见表3。

4.4离合器过度损坏、质量不均

（1）在分油机运行过程中，摩擦离合器打滑，烧焦，摩擦片上的铜基粉末冶金层合成纤维层不均匀脱落，摩擦片和钢片由于温度太高而烧结在一起而造成摩擦离合器损坏，出现这些情况将离合器更换即可。

（2）在制造过程中，可能造成摩擦离合器的各部分的成分组成不均匀，从而导致在工作过程中受力不均，形成离合器的偏磨。发生这样的情况，注意选择质量过关的产品，使用前应检查。

4.5涡轮蜗杆磨损，轴承磨损

（1）蜗轮蜗杆材质，装配的质量，使用的环境是否符合该工作场合。

（2）润滑油是否变质，经常查看润滑油状态。

（3）蜗轮蜗杆是否处于超负荷工作状态，根据实际工作情况及时调整负荷状态。

（4）轴承磨损可能是因为轴承没有按照正确的方法安装；在安装推力球轴承和双向推力球轴承时，没有先预紧；在轴承运行过程中，發热太高导致磨损过快。发现轴承磨损时应该及时找到原因，按照处理方法对照处理。

4.6传动机械油质差而损坏

传送机械处每时每刻都要进行润滑，如果此处的润滑油的量变少，甚至没有，或者油质变差、润滑油的品质不同，都会产生很大的磨损，从而影响传动机械的工作，产生异常的噪音。平时在做保养的时候就应该勤检查油质与油量，做维修保养时应更换同品种的润滑油，切不可混油与乱更换油种。

5.分油机异常振动故障诊断

5.1分油机异常振动分析

在分油机工作一定时间或者发生故障时需要对其进行拆解，进行定期维修保养或者检修，分离筒是高速旋转部件，额定速度可达10000r/min，拆下后需要按照说明书规定的安装间隙进行安装，间隙过大，会造成分离筒与转鼓发生很小的位移，产生不正常的振动。转鼓与机体安装缝隙过小，会导致转鼓与机体产生摩擦，损耗功率，使分油机部分零件破坏。在进行分离筒安装时应注意对中，分离筒内的螺母拧紧，注意使用专业工具，保证部件安装到位。若安装后仍然有异常振动，但振动不大，应重新拆下后安装。

另一方面的原因可能是因为分离筒内的紧固件松动，在分油机运动过程中发生相对运动，撞击其他部件而发出异常噪音，对于此类情况，拆下分离筒，对每个部件进行重新紧固。

以上两种情况为常见异常振动发生原因，其表现为运动部件振动，产生向外的离心力，并且力不均匀，从而产生振动。发现此种情况，应马上停掉分油机，以免造成不必要的事故。5.2轴承过度磨损而立轴下降

在任何机械工作过程中都会发生磨损，但如何减少磨损，延长设备的工作寿命便是轮机员的职责。轴承是直接和运动部件接触的，每次运动都会产生材料的损耗，工作时间过长，损耗越大，一旦損耗达到某个临界值，就会出现轴承过度的磨损而导致立轴下降，造成运动部件不对中，产生异常的振动，降低机械的寿命。因此在使用过程中，应按照说明书的规定来进行定期的检查轴承的磨损量，测量立轴的下降量，预防不必要的故障。

5.3供油泵卡阻

对于分油机的供油泵，一般情况下为齿轮泵，在大型的船舶上也可能是双螺杆泵，其为分油机提供待分离的燃油。

对于齿轮泵发生卡阻，可能是因为燃油太脏或黏度过高，卡住了齿轮；在拆卸后有杂物在齿轮间，起动后发生卡阻；若旋转方向相反，吸入阀或者排出阀关闭；在泵入口无料或者压力过低，不能自吸。针对这些情况，注意调节燃油加热温度，控制好进口的燃油温度；在修理后检查齿轮方向，不要装反，导致选装方向相反；注意检查阀门和压力表，判断是否有良好的自吸。

对于双螺杆泵发生卡阻，可能因为本身的配合间隙过小或者在吸口吸入固体颗粒，因为两个螺杆之间的间隙在0.04-0.06mm之间，杂质卡在螺杆内。确定卡阻情况后应对螺杆泵进行拆卸清洗，清除内部杂质。

5.4离合器损坏

分油机用的离合器一般是摩擦离合器。它由四个部分组成。一是主动部分，它是产生动力的地方，动力从这传送出。二是从动部分，由主动部分带动。三是压紧机构。四是操纵机构，在这可以实现分油机的操作。摩擦副采用弹簧压紧装置。若摩擦离合器损坏，各个部分不能紧密配合工作，分离筒在运动中处于不受制约状态，会产生不正常的振动。若果发现异常振动，应检查摩擦离合器是否是正常，若不正常，应检查是哪里的故障，更换某部件或者更换新的离合器。

5.5排渣不干净，筒内积渣不匀

分油机分出的固体废弃物会聚集于转鼓外缘。每四个小时会自动打开滑动底盘进行排渣，这个时间段是规定的。如果在规定时间内可能油渣没有排干净，分离筒在运动时杂质会阻碍其运动，产生异常振动。

若燃油含有的杂质较多，但没到排渣时间，筒内积渣很多，筒就会摩擦杂质而运转，如果杂质在筒内分布不均匀，分离筒在运动中受到的侧推力就会不同，会使筒在机内摆动，产生异常振动。在燃油杂质很多的情况下，调整排渣时间，使机内积渣不要触碰到分离筒。

6.总结

GEA-OSE10型分油机是一种带自动排渣转鼓的矿物油分离机，自动化程度还是相对较高的，运行的时候基本不需要人去调整。但是自动化程度再高，也是会出现故障的。轮机员在管理设备的时候要有足够的知识储备和较丰富的经验以面对随时可能出现的问题，要做好长远的维护保养计划。计划做好后才能更好地维持设备运转，增加设备的使用年限。

参考文献：

[1]高占斌，孙丹，周盼，等.船用分油机噪声分析与控制[J].噪声与振动控制，2013（05）：48-52.

[2]杨志勇.船用分油机的故障分析及排除[J].武汉船舶职业技术学院学报，2005（04）：35-36.