船舶机械设备常见故障及状态监测技术分析

李祥彪

摘要：目前随着我国经济水平的不断发展，船舶制造的技术水平也在不断的突飞猛进，在其机械设备结构和运行状况不断趋于复杂的情况下，船舶的整体性能也正在得到提升。然而这种性能提升也为船舶机械在运行的过程中问题不断显现，给其维修工作带来了一定的困难和挑战。本文就船舶机械设备的常见故障进行了分析阐述，同时也列举了一些比较常用的状态监测技术，通过这些的阐述能让读者对船舶机械设备的总体概况有所了解，从而推动我国海运事业的长效发展。

关键词：船舶机械设备;常见故障;状态监测

一、船舶机械设备常见故障

船舶的动力装置相关机械设备在其性能的可靠性和安全性上有了很大的突破，但是伴随着这种属性上的提升，其故障发生也愈加频繁。以下对船舶机械设备的几种常见的故障加以分析，并提出对应的解决办法：

1、柴油机拉缸

柴油机是船舶机械中比较常见的动力装置，它一般作为船舶的动力推进器的部件来使用，柴油机在日常的推进工作中比较常见的故障。柴油机发生故障时主要表现为在船舶的运行中出现平时运行中听不到的哒哒哒之类的声音，在这种声音出现的同时还伴随着船舶机械的转速降低，曲轴箱外部扩散出烟雾同时气体温度随着时间不断的升高。这种现象的原因主要是因为柴油机日常所使用的润滑油质量不达标，还有一种情况是润滑油长期的不更换导致柴油机油压不足，其在运行中出现磨损。

为了防止柴油机的拉缸现象出现，应该对柴油机日常所使用的润滑油质量进行严格把控，使润滑油的使用种类和柴油机在实际运作中所需要的相对应，并且尽量的提升润滑油的质量，在日常的柴油机维护中要经常更换润滑油，保证润滑油的纯度和润滑效率。在日常的润滑油保存中，仓管人员要定期检查润滑油的质量和桶内油压，保证其质量的良好，避免变质等现象的发生。同时要加强柴油机的冷却水温度控制，保证排除的气体温度适宜。在平时的柴油机维护中采用温度监测可以防止故障的发生。

2、螺旋桨故障

船舶推进器的推进装置大多为螺旋桨，螺旋桨在进行船舶推动时一旦出现故障就会导致船体的失衡或减速。螺旋桨的常见故障是螺旋桨叶的破损，其故障现象是船舶在航行的过程中突然出现大幅的振动并且振动持续不止，同时伴随着速度降低振动的幅度会越来越小。这种情况的发生主要就是因为螺旋桨叶片的破损或者折断，成对的螺旋桨不能在运行的过程中同步进行从而导致了船体在失衡的状态下产生振动。

螺旋桨的断裂大多是因为螺旋桨叶材料不合格，在其铸造的过程中存在结构缺陷，因而在海水的不断腐蚀中出现叶片的破损或折断。还一种特殊情况为触礁，但是这种情况的发生频率较低，尤其是在海底地势较为平滑的近海区域。这种情况也会导致螺旋桨的破损且这种故障要比较严重，需要整体更换螺旋桨。要预防螺旋桨在日常的航行中出现故障就要对其进行定期的检查，检查其运行状态是否稳定，对于出现破损的螺旋桨叶可以用拼接修补的方法来修复裂痕和腐蚀部分。

3、船舵故障

船舵是的主要作用是把握船舶航行的方向，在船舶航行的过程中如果遇到紧急情况需要换舵时，有时候会出现无法换舵的情况发生。无法换舵这种故障主要的原因是油泵组安装的不合理造成的，油泵组在安装的过程中如果不注意其搭配组合的顺序很可能会导致其运行的失常，同时装配的位置不在规定的范围内也会出现无法换舵的现象。要对无法换舵情况进行预防就要对油泵组的装配过程进行严格的监督管理，使其装配完全符合船舶实际行驶中所需要的组合配置。并且要保证每台油泵组配备一台独立的动力驱动液压泵，保证油泵组能够正常的工作从而确保换舵顺畅。

二、船舶机械设备的状态检测技术分析

1、振动分析

振动分析监测法主要适用于检测船舶在行驶的过程中其柴油机的振动情况。振动监测法操作较为简单，而且检测效率较高，精准度也较高，因此船舶机械设备的状态检测中常用到这种方法。振动监测法操作如下：

（1）监测柴油机气阀在漏气中产生的振动频率，根据其振动规律和时间差图标来对其进行分析，判断振动源的功率谱线形态来确定其漏气状态从而推断出柴油机是否出现细微故障。

（2）监测柴油机的主轴，观察主轴轴承的磨损情况，并利用倒频谱和功率谱相结合来分析柴油机主轴是否存在应力不稳的现象，判断其轴承是否出现损耗过度的问题。

（3）监测柴油机活塞和套缸的振动情况，当主机出现震动频率和幅度不符合正常的运动规律时而导致的零件磨损问题，其监测的功率谱能够判断活塞和套缸是否出现磨损。

2、油液分析

船舶在行使过程中只要出现的机械设备磨损问题大多先要从油液诊断下手。油液分析是指对船舶机械设备的润滑油管理进行监测。对润滑油的种类，内部成分等进行监测分析，同时也要对润滑油的纯净度进行分析，并通过相关的科学监测手段来进行综合把控。

3、热力学参数分析

船舶机械设备的热力学参数分析主要基于柴油机内部运行时的气缸排气温度差的分析，并且压力幅度分析图能够用来判定船舶机械设备的实际工作情况。这种检测手法的优势在于实现了实时检测，因此经常被用于船舶机械设备的实时监测中。通過显示功率的图标来对气缸的功率和压力进行分析从而得出柴油机的内部燃烧状态。

4、综合分析

综合分析旨在综合上诉的所有分析方法，是对上诉检测方式的整合。在实际的监测过程中根据实际情况来选择监测方法的搭配，使各种方法间的相互取长补短，从而判断出船舶机械的设备故障，保证船舶机械设备的安全有效运行。这种综合分析法实则是择优处理的一种方法，使监测的精确程度大大增加。

三、结束语

综上所述，船舶机械设备在日常的行驶过程中不可避免的会出现一些设备故障，这就需要对其进行日常的维护使得故障的发生率降到最低。同时还要对船舶机械进行状态检测，通过一些状态检测手段保持船舶机械设备零件的完整性和设备运行的良好性。目前，我们需要加快建立船舶机械设备状态检测技术的标准体系，从而完善信息采集技术和分析技术，使得船舶机械设备的安全得到长久保证。

参考文献：

[1]张亮亮.提高船舶机械工作可靠性探究[J].技术应用.2018，（17）：111-112

[2]王雪山.探析船舶机电设备故障诊断方法[J].现代制造技术与装备.2016（04）：116-117.

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