船舶主機的機電維護管理研究

高正權　朱偉

摘 要：隨著海上貿易的高速發展，對于船舶的貨物承載能力也提出了更高的要求，更多的科研人員和一線工作人員投入到船舶的加工制造和后期維護管理中，海上船舶的研究制造進入高峰期，隨之而來的對于船舶主機的機電維護管理研究變得至關重要。同時對于船舶主機定期合理的機電維護關系著整個輪船航行過程中的貨物和人員安全，船舶主機能否有效、安全和正常運轉是船舶安全航行的基礎，因此對于船舶主機的機電維護管理是船舶維護的重點工作，文章通過對船舶主機固定部件機電維護保養、運動部件機電維護保養和新船主機的維護保養等幾個方面進行了研究，為相關船舶的主機有效維護提供了有益的參考，具有很強的現場指導意義。

關鍵詞：船舶；主機；機電；維護；管理；研究

中圖分類號：U664.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）23-0182-02

Abstract： With the rapid development of maritime trade， higher requirements have been put forward for the cargo carrying capacity of ships. More and more researchers and front-line workers have invested in the processing， manufacturing and later maintenance management of ships， and more scientific researchers and front-line workers have been involved in the ship's manufacturing and maintenance management. With the research and manufacture of marine ships entering the peak period， it is very important to study the mechanical and electrical maintenance and management of ship mainframe. At the same time， the regular and reasonable mechanical and electrical maintenance of the ship's main engine is related to the safety of the goods and personnel in the whole process of the ship's navigation. Therefore， the electromechanical maintenance and management of marine main engine is the key work of ship mainframe maintenance. This paper studies the electromechanical maintenance of fixed parts of marine mainframe， moving parts and mainframe of new ship through several aspects， such as electromechanical maintenance， moving parts and mainframe maintenance. It provides a useful reference for the effective maintenance of the main engine of the related ships， and has a strong guiding significance on the spot.

Keywords： ship； mainframe； mechatronics； maintenance； management； research

輪船中的最為重要的部件是輪船的主機，對于輪船主機的有效維護不僅關乎輪船的使用壽命，還和輪船的安全航行息息相關[1-10]。在輪船的日產維護管理中，首先由相關負責人按照輪船主機機電維護管理規定進行主機的機電維護與保養，在維護中，不僅要對于啟動元件和燃燒元件非常熟悉，同時要求掌握相關的閥門、油路管線排布走向[2-20]，要求全面理解船舶主機的機電工作原理和工作思路。這樣在維護過程中，才能實現快速定位故障點、短時間維護完畢的目標。

1 船舶主機固定系統的維護管理

配套的固定系統和配套的運動系統是輪船主機的兩大主要組成系統。其中配套的固定系統主要包括以下零部件：主機機架、柴油機缸體、柴油機缸蓋、柴油機缸套、配套主機座、固定螺栓等。在船舶的加工制造和后期運行中有很多因素會導致柴油機缸蓋發生裂紋，比如缸蓋的材質不符合要求的鋼材型號、加工過程中的鍛造工藝選用不當、裝配過程中的殘余應力存在等，這也是較為嚴重的一個問題，需要及時進行維護管理。主機在運行過程中需要采用冷卻水進行降溫，因此需要定期對冷卻水進行檢查和更換、防船舶主機的機電維護管理研究

高正權，朱 偉

（交通運輸部北海航海保障中心秦皇島航標處，河北 秦皇島 066000）止冷卻水失效。冷卻水失效后可能在一段時間內不對于主機產生明顯影響，但隨著時間推移，水垢慢慢形成，最終造成缸蓋受力不均勻而發生缸蓋裂紋的嚴重事故。因此相關維護人員要在主機不工作的情況下及時采取措施對冷卻水進檢查，避免裂紋的產生。同時，我們也應該注意油頭的霧化問題，防止燃料燃燒不充分、溫度差異等導致缸蓋裂紋現象的發生。

對于缸蓋的有效保養能大大延長缸蓋的使用壽命，如果在船舶日常航行中不能做到對缸蓋的定期有效保養則會降低其使用壽命，也增加了相應的維護甚至更換成本。船舶主機的裂紋主要集中在以下幾個點：閥門的出入孔、噴油頭的座位孔、缸蓋的冷卻水孔位置等，不可忽視的是，水垢在裂紋的形成中是主導因素，所以相關維護人員務必要加強對冷卻水的定期檢查和更換。同時，主機的磨損問題也是船舶主機機電維護里較為重要的一個方面，所有的機器零部件都要產生磨損，如果定期注入潤滑油，及時更換失效黃油等能夠大大降低磨損，提高零部件的使用壽命。對于舊船舶的主機維護還要加強對于缸體材質腐蝕、粘連等方面的檢查，在維護過程中要多與使用說明書結合，做到有的放矢。主機缸體、基座等部位是整個系統中的承重關鍵部件，更應該加強維護管理。

2 船舶主機運動系統的維護管理

船舶主機的另一個重要系統是運動系統，該系統的有效維護管理對于船舶的有效、安全運行同樣重要。船舶主機運動系統的一般含有以下零部件：柴油機缸體活塞、運轉曲柄連桿機構、主機光軸、動力鏈條、組合動力傳動齒輪等。這其中活塞系統又包含一系列小部件，如活塞頭、活塞桿、活塞密封環等，這里面活塞頭和活塞密封環在燃料燃燒過程中直接和燃料接觸，表面溫度很高，其應力和應變更為嚴重，導致其容易產生裂紋、磨損甚至斷裂等嚴重情況。裂紋和斷裂發生的原因主要有潤滑系統中的潤滑油不夠、柴油燃燒不均勻、活塞與缸套運動間隙不合理、裝配連接存在誤差、冷卻水不夠等因素。因此需要對保養維護數據準確記錄，并且在維護過程中要多參考相關設備維護說明書，這樣在后期維護過程中能夠準確判斷故障發生的趨勢。

活塞桿和活塞環的故障形式主要體現在以下幾個方面：活塞桿與活塞環產生磨損、裂紋，密封填料經長時間運行而發生數量不足或者質量不夠合格、最終發生潤滑材料泄露或外流、密封失效、活塞桿和活塞環運行阻力增大的嚴重后果。對于舊船舶，發生活塞環密封失效或者裂紋等是極為常見的現象，同時由于這些故障具有隱蔽性，在日常的航行中不容易被發現，所以要求相關檢查維護人員在船舶的日常例行檢查中加強對活塞環的檢查和記錄?；钊麠U和活塞環在制造過程中均采用高強度的優質鋼材，價格不菲，如果發生故障，不僅會產生巨大的經濟維修費用，同時也嚴重威脅著整個船舶的航行安全、相關人員的人身安全等。為了保證對相關部件的有效及時維修更換，一般船舶上都準備有備用零件，當發生故障時能夠保證在第一時間內進行解除故障和危險。船舶的主機光軸在運行過程中也容易發生變形或者斷裂現象，分析其原因無非是鋼材材料問題、機械裝配不到位、潤滑油質量不過關、缸體運行時間過長等幾個方面，另外舊船長時間運行后船體會產生變形，導致主機光軸發生位置移動，對應的應力應變增加。所以在船舶主機的機電維護管理中一定要加強對光軸部位的腐蝕、傷痕、裂紋等方面的檢查。

3 新船舶主機機電系統維護管理

以上部分主要針對舊船舶的主機機電系統維護管理進行了分析研究，對于新船舶的主機機電系統維護同樣不可忽視。新船的主機機電維護保養主要從以下幾個方面進行：充分保證柴油機運行的可靠性、行駛的安全性以及費用方面的經濟性，同時在機電系統維護的過程中不能忽視維護說明書的重要作用，如果不按照說明書進行操作，不僅會使維護過程更加繁瑣甚至造成安全事故。新船舶的維修主要進行主機零部件的檢修，同時在檢修過程中要重視機電輔助系統的同步維修。在說明書中有明確說明維修方案的故障要嚴格按照步驟操作，對于說明書中沒有說明的特殊類型故障，首先向老師傅請教，在請教無果的情況下向機電系統制造廠家求助。

要求對新船舶的機電系統維護遵從設備手冊說明的維修計劃，同時要做到對于設備的維護保養周期認真記錄，做好每一期的保養維護工作。另外在平常的工作中要加強對主機系統的檢查工作，如果發現異常現象，立馬上報上級領導進行下步維修檢查作業。同時我們也需要明白，對船舶機電系統的日常維護只是確保設備有效安全運行的最基本的操作，相關人員的安全責任意識和維修工作經驗是關乎船舶主機機電系統安全的主要因素。這方面的工作主要解決方法是定期安排相關技術人員外出培訓，充分了解船舶主機機電系統的工作原理和工作方法，為后期設備維護檢修打下基礎。

4 船舶的主機可靠性分析研究

船舶主機可靠性分析研究是確保船舶機電系統有效維護的關鍵一環，對船舶的主機可靠性分析同樣不可忽視。船舶主機的可靠性定義為，船舶主機在規定的工況下和限制的時間內，能夠順利完成規定的各種動作的能力，同時我們也可以通過統計分析主機的故障率來研究主機的可靠性。另一個比較常用的指標是船舶主機的機動性能，主要評價標準是看主機能否快速靈敏地完成各項工作任務，輪船主機的機動性能也是確保輪船航行安全的重要因素，如果輪船的機動性能不好，則輪船主機從啟動到全功率運行要耗費更多的時間和燃料，同時也影響著船舶的航行安全。船舶在行駛過程中如遇到限定時間區域，則需要主機在運行過程中越過共振區的速度要足夠快，但是前提是必須保證輪船主機參數運行正常。

5 結束語

本文主要針對舊船主機的機電維護管理、新船主機的機電維護管理及船舶的主機可靠性分析等幾個方向進行了研究和探討。為確保船舶航行過程中的機電系統維護提供了有益的參考。同時，我們也應該明白，在輪船的行駛過程中即使精心維護主機系統，也不可能完全避免故障事件的發生，因此要求我們在輪船舶的維護和修理過程中，盡量做到簡單，對各種部件的安裝力度要適當，充分確保維護效果。

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