基于舰船中速机常见故障的原因解析与排除

刘 波

(山东交通职业学院航海系，山东 潍坊 261206)

1 故障的常见原因及症候

1.1 故障产生的原因

1.1.1 人为操作不当

常见的不规范操作有：超负荷且长时间运转；更换了活塞环、轴瓦等零件，未进行充分的磨合，而直接大负荷使用的机器；未充分暖机便带负荷使用，造成零部件磨损；机油不足或恶化，造成的零件磨损；冷却水量不足或受热不均，造成的机件变形或裂纹等。

1.1.2 维护保养较差

由于没有按照说明书的要求进行定期维护保养，造成的零部件损坏。主要包含以下方面：未能定期更换或及时添加滑油，造成润滑性能丧失。因没有定期清洗滑油滤器，使得流阻增加；因油量不足造成润滑条件恶化，引起零件磨损严重。燃油滤器和油柜未能按期保养，堵塞系统，致使柴油机因燃油量不足工作无力；未定期检查和调整气阀间隙，造成的气阀定时发生变化；因配气不足或增加，造成致使机件磨损加剧等。

1.1.3 装配调整不当

因为整机材料存有杂质、加工精度不符合设计要求等要素，在装换到柴油机上时，很难经过肉眼看出故障，在仪器运行过程中才慢慢暴露出来，形成柴油机故障。可以着重检查以下方面：活塞环开口没有错开安装，装倒刮油环，连杆轴承间隙或扭力未规定要求，定时齿轮调整不当，铸件存在砂眼、细小裂纹，加工过程没有较好地消除应力，轴承孔同心度是否符合要求等。

1.2 发生故障的症候

柴油机在发生故障之前，都会有一定的症状和现象，而了解了故障的症候便可以迅速准确地判断故障的原因并处理，从而恢复柴油机正常工作。对于柴油机而言，故障的症候主要表现在：起动是否困难、振动是否剧烈、运动是否平稳、转速是否稳定、工作参数(温度、压力等)及负荷是否与之相匹配；柴油机工作时，是否存在不正常的敲击或撞击声；燃油、滑油、冷却水、排气的温度和压力是否都在规定范围内；排气颜色是否保持在淡灰色等。

2 故障的分析与应急处理

2.1 分析判断故障

(1)声响判断法。用细钢棍一端接触到查看机器表面，另一端贴在耳朵上，静听异响部位、大小和性质，做出初步判定。

(2)部分停机法。当怀疑某一机件零件出现故障时，可采取部分停机，以查看故障现象能否消失，从而确定故障的起因所在。

(3)比较法。当怀疑某一机件有故障时，将该零件换新，而后与机件前后工作情况相比，看是否变化，从而排查故障原因。

(4)探试法。改变机器局部范围内的压力、温度等指标值，查看对柴油机工作性能是否有影响，以找出故障的原因。

因此，在分析判断处理故障时的一般原则是：根据原理与构造，弄清设备工作实际，先外后内、由简到难、由表及里，系统检查分析。

2.2 应急处理原则

由于舰艇的特殊性，在设备进行正常运转时不能立即停车修理，这时应先采取应急措施，保证柴油机继续运转工作，然后在可能的时机或在返航后进行排除处理。当其中部分故障还要通过拆解机件，进行内部检查、探测才能找出原因或发生危害威胁柴油机安全的故障时，如滑油压力突降到零位时，则必须停机检查。

综上，在处理故障时应根据故障发生的性质和舰艇执行任务的缓急程度而定。如果任务急，短时间内又解决不了，应先采取应急处理。在保证不危及舰艇本身安全的前提下，要保证柴油机继续运转，然后选择恰当的时机再检修。

3 典型故障的处理与排除

3.1 柴油机不能起动

当柴油机出现起动故障时，首先应对油柜是否有油、燃油是否合规、油路阀门是否打开等启动前的准备工作进行检查，然后再查找各系统可能存在的故障原因。

(1)电力起动系统故障及排除。通常是由于蓄电池电力不足、电路接线错误或接触不良、起动电机炭刷与整流子接触不良等因素造成，可以通过重新充电或更换蓄电池、检查接线、修理或调换炭刷来解决。

(2)气动起动系统故障及排除。通常是由于起动空气压力太低、空气分配器配气盘安装不正确、主起动阀卡阻等因素造成，可以通过充气或调整空气减压阀、检查并调整各缸的起动定时来解决。

(3)柴油系统故障及排除。通常是由于系统中进入空气、过滤器阻塞等因素造成，可以通过检查柴油管路接头是否松驰，旋开系统中放气螺塞，排除内部空气，清洗过滤器等方式来解决。

(4)汽缸压缩压力不足故障及排除。通常是由于活塞环过度磨损、气阀漏气等因素造成，可以通过更换活塞环，根据磨损情况更换汽缸，检查气阀间隙、气阀弹簧及阀座的密封性来解决。

3.2 柴油机转速下降或停车

(1)供油系统故障及排除。通常是由于柴油柜油量太少或无油、柴油滤器堵塞等因素造成，可以通过补足油量、清洗或转换柴油滤器等方式来解决。

(2)螺旋桨故障及排除。通常是由于螺旋桨搅上渔网等因素造成，可以通过降速去掉负荷，再用正倒车的方法甩掉渔网，或停车排除。

3.3 柴油机转速不稳

(1)调速器故障及排除。通常是由于调速弹簧变形、调速器内油腔不干净或油质差、补偿活塞的调节针阀开度不准等因素造成，可以通过更换或清洗调速器、更换滑油、调整针阀开度等方式来解决。

(2)各缸负荷不均故障及排除。通常是由于供油杠杆卡滞、系统中有空气等因素造成，可以通过排除空气、检查并进行单缸调整来排除。

3.4 柴油机排烟颜色异常

(1)排气冒黑烟故障及排除。通常是由于喷油太晚、喷油器雾化不良、扫气泵压力不足、柴油机超负荷工作、柴油机预热不充分等因素造成，可以通过调整喷油提前角、检查调整喷油压力或更换喷嘴、起动前预热、减小负荷等方式来排除。

(2)排气冒蓝烟故障及排除。通常是由于滑油进入燃烧室、刮油环装反或磨损过大等因素造成，可以通过调整刮油环或更换新油环等方式来排除。

(3)排气冒白烟故障及排除。通常是由于冷却水漏入汽缸、柴油中有水分、柴油机某缸燃烧不良等因素造成，可以通过检查汽缸盖和空气冷却器、适当提高转速等方式来排除。

3.5 柴油机内有敲击声

(1)曲轴箱有敲击声故障及排除。通常是由于主轴承间隙过大、连杆螺栓松动等因素造成，可以通过停车检查并根据实际情况选配轴瓦并按规定力矩上紧螺母等方式来解决。

(2)汽缸里有敲击声故障及排除。通常是由于气阀掉到汽缸中、活塞与汽缸的间隙过大、喷油时间过早等因素造成，可以通过停车更换活塞或汽缸、检查调整喷油定时等方式来解决。

(3)汽缸盖有敲击声故障及排除。通常是由于气阀间隙过大、气阀弹簧折断等因素造成，可以通过调整气阀间隙等方式来解决。

(4)传动齿轮箱有敲击声故障及排除。通常是由于齿轮的齿损坏、磨损严重或配合间隙过大等因素造成，可以通过调整齿隙或根据情况更换齿轮等方式来解决。

4 典型故障案例分析

4.1 故障案例阐述

某舰艇航行过程中无异常，例行检查时发现滑油泵吸入端的过滤器中有十几片1mm大小的金属片，抽干循环油柜后发现柜内有数十条长度不等的金属条。从曲轴箱内又发现第三道主轴颈有发蓝现象，主轴瓦用手可拨动，基本确定第三道主轴承烧坏。

拆检后发现，主轴颈表面严重磨损，有的拉沟深度达1.5mm，表面还有5个大小不等的深坑，主轴瓦的合金层全部熔化脱落，而且瓦壳也变形。

4.2 故障原因分析

安装滑油管系法兰时，一塑料填盖没有拿掉，而将垫子垫在了两段管子的接头中间。在设备正常工作时，在滑油的高压力作用下，顶破了堵盖，但由于阻碍较大，只能使少量滑油进入轴承，造成主轴承长期缺油，得不到足够的润滑和冷却，使主轴承烧坏。

4.3 总结经验教训

在拆修管路时或新设备带来的未安装管路，通常是用木塞、塑料塞堵住或用布包住管头，以防止杂物落入管路内。在安装前要先取下包堵的物品，尤其是滑油管路在安装前还应用压缩空气吹后，才能安装。为了防止这种安装时不取下堵头等现象的发生，应预先检查，同时按说明书要求定期进行检查保养，仔细地清洁滑油滤器是发现和预防事故的有效措施。

5 结语

国务院《关于推行终身职业技能培训制度的意见》(国发〔2018〕11号)中明确指出，将军人职业技能提升培训和教育正式纳入国家职业教育体系中。随着海军现代化装备升级，对高素质技术技能士官的知识储备和技能水平提出了更高的要求。同时，新修订的《现役士兵职业技能鉴定规定》对士官的技能水平作了明确的规定，技能人才的适岗能力是更快适应基层部队作战需要的重要手段。技能型士官人才职业技能水平的提升离不开理论知识的支撑，通过本文理论学习指导可提升基层士官对设备的认知，从而全面提升全军基层士官素质，服务国防事业高效发展。