船舶發電機常見故障與智能故障診斷方法

張躍年

（大連希云自動化有限公司，遼寧大連116001）

船舶發電機常見故障與智能故障診斷方法

張躍年

（大連希云自動化有限公司，遼寧大連116001）

結合工作經驗分析船舶發電機故障產生原因，并給出相應的解決措施，促進發電機故障維修技術水平的提高。

船舶發電機；故障診斷；應對措施

引言

目前船舶發電機組設備正朝著智能化的方向發展，其結構愈發復雜、功能更為全面，加上發電機長時間高頻率的運轉工作，造成其故障發生幾率不斷提高。基于此本文在分析智能故障診斷系統設計的基礎上，以具體故障為案例，分析診斷方法及預防措施，促進船舶發電機故障維修技術提高，推動水運事業發展，為國民經濟發展貢獻一份力量。

1　船舶發電機智能故障診斷系統設計

船舶發電機智能故障診斷系統設計可以從軟件及硬件設計兩方面入手。筆者結合實際工作經驗，查閱相關文獻資料的同時，給出相關的解決措施。

1.1軟件系統設計

1.1.1信號的采集

船舶發電機運行狀態監測中采用傳感器設備，后者將發電機運行狀態轉化成為電信號，接著對電信號采用預處理與A/D轉換。發電機傳感器設備監測所得數據是故障診斷過程中的主要依據，故障診斷中需要參考的數據包括靜/動態數據、運行參數等［2］。

1.1.2信號處理分析

這個環節主要是對信號進行篩選，在分析信號中提取出有用的特征數據，常見的有抑制干擾、頻譜分析等，確保故障診斷過程中有詳細全面的數據可以參考。數據采集環節完成后，需要將這些數據傳送到機艙的控制計算機數據庫中，同時對這些數據進行處理和分析［2］。

1.1.3診斷單元

診斷單元主要是對相關數據進行分析并對比歷史數據，進而確定船舶發電機故障部位及運行狀態，方便后續維修工作的順利進行。發電機故障診斷過程中不但需要有完善的診斷策略，還需要了解故障產生的原因，這樣才能從源頭上預防故障的再次發生。

1.2硬件系統設計

船舶發電機智能故障診斷系統的硬件設備主要包括計算機、監控節點以及以太網傳感器等。這些設備中傳感器主要采集發電機運行狀態，利用以太網或CAN總線實現信號的傳輸，通過相關設備對數據進行處理和分析，最終診斷出發電機故障結果，為后期維修做好相關數據鋪墊。

2　某輪船舶發電機故障案例診斷分析

本文以某型號船舶發電機為例，分析故障診斷技術在其中的應用。

2.1船舶概況

該船舶用于運送貨物，相關數據信息如下：副機型號N6160ZLCD2，235.3 kW，兩臺，1 000 r/min；主發電機型號為1FC5356-6TA42-Z。2016年4月底該貨運船舶在等待裝貨的過程中副機突然出現跳電，事前沒有什么征兆，跳電發生時副機彈性聯軸器出現少量磨損情況，同時還伴隨著少許焦味，盤車功能正常。第一時間診斷后發現發電機軸承及柴油機溫度高于正常情況，通過直觀觀察發現彈性聯軸器外部有少量磨損出現，軸承也有下沉，通過檢測發現發電機釘子繞組絕緣為零。

2.2發電機故障診斷

對發電機進行解體后發現，輸入端軸承滾珠架已經碎裂，造成軸承滾珠的分布零散不均勻，滾珠向兩側擠壓，造成轉子與定子之間間隙消失，發電機運行中轉子與定子之間出現摩擦，造成定子繞組損壞，這也是其絕緣為零的原因所在。整個故障在短時間內發生，所以產生的焦糊味值班技術人員還沒察覺到，船舶發電機就已經進入跳閘保護狀態了。

2.3發電機故障排除

發現故障產生原理后，發電機定子送到修理廠進行維修，更換部件后發電機運轉正常，運行狀態指標符合相關要求。本次維修總共近3萬元，給企業造成一定的經濟負擔，因此實際中需要做好發電機日常維護工作。

2.4預防類似故障的措施

產生此次故障與發動機本身結構存在關聯，因此實際中如果條件許可應及時改造發電機軸承，用滑動軸承替代原有的滾珠軸承。該船舶發電機由中船重工按照西門子許可證生產，原裝發電機皆是滑動軸承，因此改造難度不大，具有可操縱性。按照相關規定做好發電機日常維修保養工作，發電機運行過程中需要做好軸承溫度測量與記錄，可使用聽診棒法傾聽軸承運轉聲音是否正常。除此之外，還需要及時加油及更換軸承，通常情況下每隔兩萬小時就需要進行此種操作，防止軸承長時間運轉出現疲勞，造成可靠性下降。相關技術人員應該不斷提高自身技術水平，確保維護過程中可以發現問題并進行完善。

3　結語

發電機是船舶發電系統中的重要核心部件，隨著新技術及新材料被應用其中，發電機技術含量不斷提高，其維修難度也在增加。這種形勢下船舶發電機中應用智能故障診斷系統已成了一種趨勢。智能故障診斷系統不但可以提高維修效率，還能有效提高維修質量，將發電機故障造成的損失降到最低。所以實際中做好船舶發電機智能故障診斷系統研究工作有助于促進船舶事業的發展，進而對社會主義現代化建設貢獻一份力量。

［1］張迪，朱發新，談亮，等.船舶造水機故障樹構建及其應用研究［J］.中國水運（下半月），2012（11）:67.

［2］邊信黔，牟春暉，嚴浙平，等.基于故障樹的無人潛航器可靠性研究［J］.中國造船，2011（1）:89.

［3］張志清，袁建斌.船用離心泵故障樹分析［J］.欽州學院學報，2011（3）:24.

［4］吳汪洋，劉瑜，李曉晨.船艇設備監測中的故障樹分析［J］.液壓與氣動，2013（10）:10-11.

（編輯：王紅霖）

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

張躍年（1963—），男，遼寧大連人，本科，工程師，研究方向：船舶電氣。