GEA-OSE10型分油機產生異常噪音和振動原因分析

齊運永+何濤

摘 要：船用柴油機所用的燃料油在進入柴油機前需要進行一系列的處理，加熱、凈化等，以去除其中的水分和雜質，凈化得好與不好取決于分油機的性能優劣，但在分離過程中會出現許多的故障，分離筒達不到規定轉速，排渣口跑油，出水口跑油等，此文主要研究分油機產生異常噪音、振動的原因和處理辦法，通過對此系統的研究，可以更準確的判斷噪音、振動出現的地點與原因，以便正確而及時地做出應對措施消除故障，使分油機發揮其工效，保護柴油機以及延長其使用年限。

關鍵詞：船舶 分油機 噪音 振動

1.前言

針對分油機系統在運行中的實際情況，微電腦建立了分油機系統運行故障自診斷數據收集。系統能夠在運行過程中顯示狀態、故障報警、故障產生原因分析和相應的對策提示等。經過對分油機的實際拆裝可以得到很多的數據，這些數據可以幫助我們更準確的分析分油機的故障產生原因。

2.分油機的工作原理

GEA-OSE10型分油機工作原理。分油機用于液體混合物的分離，或者把固體物質從液體或者液體混合物中分離出來，分離機那轉動的轉鼓中會產生很大的離心力，分離筒在機內以7000r/min甚至更高的速度轉動，內部的燃油受到極大的離心力作用。燃油中固體顆粒的的密度最高，將會運動到分離筒的最外面。凈油的密度在固體顆粒和水之間，將會運動到分離筒的最內部。而水則處在固體顆粒和凈油之間。那么這三種物質在分離筒內都處于不同的位置，當雜質很多的時候打開滑動底盤，雜質就排出去了。水通過中間的水通道排出。凈油通過中間的凈油通道排出，進入到日用柜。通過這種方法可以將凈油里面的不利于燃燒的物質移除。

3.分油機噪音與振動特性分析

3.1分油機震動與聲壓測量

為了更加清晰的了解船用分油機正常（異常）時振動噪音的特點，對放置于剛性臺面的分油機進行正常（異常）時振動噪音的測試，其檢測模擬圖如圖一所示，包括了PLUSE分析軟件，加速度傳感器，B&K數據采集分析儀3560-E和傳聲器等。

這次檢測在分油機機體上選擇了11個點，這11個檢測點分別在機蓋，轉鼓邊緣，出油通道，進水通道。按照國際標準工程法，在此設備外周精選了9個點來檢測，關于聲音與壓力，這些點的安放位置圖如圖1所示

3.2分油機振動噪音特性

根據上面檢測出的三個譜線（圖2、圖3、圖4）可以看出：

（1）在118Hz左右處的振動和噪音的能量都很大，出現了比較明顯的峰值。這時分離筒的轉速在臨界轉速7000r/min左右，因此118Hz是分油機的轉頻。

（2）部分的信號譜線波動較大，出現二次諧波，可能是因為第一次安裝時轉子沒有嚴格的對中，再次拆卸后重裝，現象消失。

（3）在轉鼓蓋振動與噪音信號譜線中看出，轉鼓蓋的振動幅差很大，說明轉鼓蓋的抖動對噪音影響是相當大的。

4.分油機異常噪音故障診斷與處理

4.1分離筒與機蓋、配水盤摩擦，見表1。

4.2渦輪箱油量不足，見表2。

4.3供油泵損壞，見表3。

4.4離合器過度損壞、質量不均

（1）在分油機運行過程中，摩擦離合器打滑，燒焦，摩擦片上的銅基粉末冶金層合成纖維層不均勻脫落，摩擦片和鋼片由于溫度太高而燒結在一起而造成摩擦離合器損壞，出現這些情況將離合器更換即可。

（2）在制造過程中，可能造成摩擦離合器的各部分的成分組成不均勻，從而導致在工作過程中受力不均，形成離合器的偏磨。發生這樣的情況，注意選擇質量過關的產品，使用前應檢查。

4.5渦輪蝸桿磨損，軸承磨損

（1）蝸輪蝸桿材質，裝配的質量，使用的環境是否符合該工作場合。

（2）潤滑油是否變質，經常查看潤滑油狀態。

（3）蝸輪蝸桿是否處于超負荷工作狀態，根據實際工作情況及時調整負荷狀態。

（4）軸承磨損可能是因為軸承沒有按照正確的方法安裝；在安裝推力球軸承和雙向推力球軸承時，沒有先預緊；在軸承運行過程中，發熱太高導致磨損過快。發現軸承磨損時應該及時找到原因，按照處理方法對照處理。

4.6傳動機械油質差而損壞

傳送機械處每時每刻都要進行潤滑，如果此處的潤滑油的量變少，甚至沒有，或者油質變差、潤滑油的品質不同，都會產生很大的磨損，從而影響傳動機械的工作，產生異常的噪音。平時在做保養的時候就應該勤檢查油質與油量，做維修保養時應更換同品種的潤滑油，切不可混油與亂更換油種。

5.分油機異常振動故障診斷

5.1分油機異常振動分析

在分油機工作一定時間或者發生故障時需要對其進行拆解，進行定期維修保養或者檢修，分離筒是高速旋轉部件，額定速度可達10000r/min，拆下后需要按照說明書規定的安裝間隙進行安裝，間隙過大，會造成分離筒與轉鼓發生很小的位移，產生不正常的振動。轉鼓與機體安裝縫隙過小，會導致轉鼓與機體產生摩擦，損耗功率，使分油機部分零件破壞。在進行分離筒安裝時應注意對中，分離筒內的螺母擰緊，注意使用專業工具，保證部件安裝到位。若安裝后仍然有異常振動，但振動不大，應重新拆下后安裝。

另一方面的原因可能是因為分離筒內的緊固件松動，在分油機運動過程中發生相對運動，撞擊其他部件而發出異常噪音，對于此類情況，拆下分離筒，對每個部件進行重新緊固。

以上兩種情況為常見異常振動發生原因，其表現為運動部件振動，產生向外的離心力，并且力不均勻，從而產生振動。發現此種情況，應馬上停掉分油機，以免造成不必要的事故。5.2軸承過度磨損而立軸下降

在任何機械工作過程中都會發生磨損，但如何減少磨損，延長設備的工作壽命便是輪機員的職責。軸承是直接和運動部件接觸的，每次運動都會產生材料的損耗，工作時間過長，損耗越大，一旦損耗達到某個臨界值，就會出現軸承過度的磨損而導致立軸下降，造成運動部件不對中，產生異常的振動，降低機械的壽命。因此在使用過程中，應按照說明書的規定來進行定期的檢查軸承的磨損量，測量立軸的下降量，預防不必要的故障。

5.3供油泵卡阻

對于分油機的供油泵，一般情況下為齒輪泵，在大型的船舶上也可能是雙螺桿泵，其為分油機提供待分離的燃油。

對于齒輪泵發生卡阻，可能是因為燃油太臟或黏度過高，卡住了齒輪；在拆卸后有雜物在齒輪間，起動后發生卡阻；若旋轉方向相反，吸入閥或者排出閥關閉；在泵入口無料或者壓力過低，不能自吸。針對這些情況，注意調節燃油加熱溫度，控制好進口的燃油溫度；在修理后檢查齒輪方向，不要裝反，導致選裝方向相反；注意檢查閥門和壓力表，判斷是否有良好的自吸。

對于雙螺桿泵發生卡阻，可能因為本身的配合間隙過小或者在吸口吸入固體顆粒，因為兩個螺桿之間的間隙在0.04-0.06mm之間，雜質卡在螺桿內。確定卡阻情況后應對螺桿泵進行拆卸清洗，清除內部雜質。

5.4離合器損壞

分油機用的離合器一般是摩擦離合器。它由四個部分組成。一是主動部分，它是產生動力的地方，動力從這傳送出。二是從動部分，由主動部分帶動。三是壓緊機構。四是操縱機構，在這可以實現分油機的操作。摩擦副采用彈簧壓緊裝置。若摩擦離合器損壞，各個部分不能緊密配合工作，分離筒在運動中處于不受制約狀態，會產生不正常的振動。若果發現異常振動，應檢查摩擦離合器是否是正常，若不正常，應檢查是哪里的故障，更換某部件或者更換新的離合器。

5.5排渣不干凈，筒內積渣不勻

分油機分出的固體廢棄物會聚集于轉鼓外緣。每四個小時會自動打開滑動底盤進行排渣，這個時間段是規定的。如果在規定時間內可能油渣沒有排干凈，分離筒在運動時雜質會阻礙其運動，產生異常振動。

若燃油含有的雜質較多，但沒到排渣時間，筒內積渣很多，筒就會摩擦雜質而運轉，如果雜質在筒內分布不均勻，分離筒在運動中受到的側推力就會不同，會使筒在機內擺動，產生異常振動。在燃油雜質很多的情況下，調整排渣時間，使機內積渣不要觸碰到分離筒。

6.總結

GEA-OSE10型分油機是一種帶自動排渣轉鼓的礦物油分離機，自動化程度還是相對較高的，運行的時候基本不需要人去調整。但是自動化程度再高，也是會出現故障的。輪機員在管理設備的時候要有足夠的知識儲備和較豐富的經驗以面對隨時可能出現的問題，要做好長遠的維護保養計劃。計劃做好后才能更好地維持設備運轉，增加設備的使用年限。

參考文獻：

[1]高占斌，孫丹，周盼，等.船用分油機噪聲分析與控制[J].噪聲與振動控制，2013（05）：48-52.

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