船舶主机的机电维护管理研究

高正权　朱伟

摘 要：随着海上贸易的高速发展，对于船舶的货物承载能力也提出了更高的要求，更多的科研人员和一线工作人员投入到船舶的加工制造和后期维护管理中，海上船舶的研究制造进入高峰期，隨之而来的对于船舶主机的机电维护管理研究变得至关重要。同时对于船舶主机定期合理的机电维护关系着整个轮船航行过程中的货物和人员安全，船舶主机能否有效、安全和正常运转是船舶安全航行的基础，因此对于船舶主机的机电维护管理是船舶维护的重点工作，文章通过对船舶主机固定部件机电维护保养、运动部件机电维护保养和新船主机的维护保养等几个方面进行了研究，为相关船舶的主机有效维护提供了有益的参考，具有很强的现场指导意义。

关键词：船舶；主机；机电；维护；管理；研究

中图分类号：U664.1 文献标志码：A 文章编号：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

轮船中的最为重要的部件是轮船的主机，对于轮船主机的有效维护不仅关乎轮船的使用寿命，还和轮船的安全航行息息相关[1-10]。在轮船的日产维护管理中，首先由相关负责人按照轮船主机机电维护管理规定进行主机的机电维护与保养，在维护中，不仅要对于启动元件和燃烧元件非常熟悉，同时要求掌握相关的阀门、油路管线排布走向[2-20]，要求全面理解船舶主机的机电工作原理和工作思路。这样在维护过程中，才能实现快速定位故障点、短时间维护完毕的目标。

1 船舶主机固定系统的维护管理

配套的固定系统和配套的运动系统是轮船主机的两大主要组成系统。其中配套的固定系统主要包括以下零部件：主机机架、柴油机缸体、柴油机缸盖、柴油机缸套、配套主机座、固定螺栓等。在船舶的加工制造和后期运行中有很多因素会导致柴油机缸盖发生裂纹，比如缸盖的材质不符合要求的钢材型号、加工过程中的锻造工艺选用不当、装配过程中的残余应力存在等，这也是较为严重的一个问题，需要及时进行维护管理。主机在运行过程中需要采用冷却水进行降温，因此需要定期对冷却水进行检查和更换、防船舶主机的机电维护管理研究

高正权，朱 伟

（交通运输部北海航海保障中心秦皇岛航标处，河北 秦皇岛 066000）止冷却水失效。冷却水失效后可能在一段时间内不对于主机产生明显影响，但随着时间推移，水垢慢慢形成，最终造成缸盖受力不均匀而发生缸盖裂纹的严重事故。因此相关维护人员要在主机不工作的情况下及时采取措施对冷却水进检查，避免裂纹的产生。同时，我们也应该注意油头的雾化问题，防止燃料燃烧不充分、温度差异等导致缸盖裂纹现象的发生。

对于缸盖的有效保养能大大延长缸盖的使用寿命，如果在船舶日常航行中不能做到对缸盖的定期有效保养则会降低其使用寿命，也增加了相应的维护甚至更换成本。船舶主机的裂纹主要集中在以下几个点：阀门的出入孔、噴油头的座位孔、缸盖的冷却水孔位置等，不可忽视的是，水垢在裂纹的形成中是主导因素，所以相关维护人员务必要加强对冷却水的定期检查和更换。同时，主机的磨损问题也是船舶主机机电维护里较为重要的一个方面，所有的机器零部件都要产生磨损，如果定期注入润滑油，及时更换失效黄油等能够大大降低磨损，提高零部件的使用寿命。对于旧船舶的主机维护还要加强对于缸体材质腐蚀、粘连等方面的检查，在维护过程中要多与使用说明书结合，做到有的放矢。主机缸体、基座等部位是整个系统中的承重关键部件，更应该加强维护管理。

2 船舶主机运动系统的维护管理

船舶主机的另一个重要系统是运动系统，该系统的有效维护管理对于船舶的有效、安全运行同样重要。船舶主机运动系统的一般含有以下零部件：柴油机缸体活塞、运转曲柄连杆机构、主机光轴、动力链条、组合动力传动齿轮等。这其中活塞系统又包含一系列小部件，如活塞头、活塞杆、活塞密封环等，这里面活塞头和活塞密封环在燃料燃烧过程中直接和燃料接触，表面温度很高，其应力和应变更为严重，导致其容易产生裂纹、磨损甚至断裂等严重情况。裂纹和断裂发生的原因主要有润滑系统中的润滑油不够、柴油燃烧不均匀、活塞与缸套运动间隙不合理、装配连接存在误差、冷却水不够等因素。因此需要对保养维护数据准确记录，并且在维护过程中要多参考相关设备维护说明书，这样在后期维护过程中能够准确判断故障发生的趋势。

活塞杆和活塞环的故障形式主要体现在以下几个方面：活塞杆与活塞环产生磨损、裂纹，密封填料经长时间运行而发生数量不足或者质量不够合格、最终发生润滑材料泄露或外流、密封失效、活塞杆和活塞环运行阻力增大的严重后果。对于旧船舶，发生活塞环密封失效或者裂纹等是极为常见的现象，同时由于这些故障具有隐蔽性，在日常的航行中不容易被发现，所以要求相关检查维护人员在船舶的日常例行检查中加强对活塞环的检查和记录。活塞杆和活塞环在制造过程中均采用高强度的优质钢材，价格不菲，如果发生故障，不仅会产生巨大的经济维修费用，同时也严重威胁着整个船舶的航行安全、相关人员的人身安全等。为了保证对相关部件的有效及时维修更换，一般船舶上都准备有备用零件，当发生故障时能够保证在第一时间内进行解除故障和危险。船舶的主机光轴在运行过程中也容易发生变形或者断裂现象，分析其原因无非是钢材材料问题、机械装配不到位、润滑油质量不过关、缸体运行时间过长等几个方面，另外旧船长时间运行后船体会产生变形，导致主机光轴发生位置移动，对应的应力应变增加。所以在船舶主机的机电维护管理中一定要加强对光轴部位的腐蚀、伤痕、裂纹等方面的检查。

3 新船舶主机机电系统维护管理

以上部分主要针对旧船舶的主机机电系统维护管理进行了分析研究，对于新船舶的主机机电系统维护同样不可忽视。新船的主机机电维护保养主要从以下几个方面进行：充分保证柴油机运行的可靠性、行驶的安全性以及费用方面的经济性，同时在机电系统维护的过程中不能忽视维护说明书的重要作用，如果不按照说明书进行操作，不仅会使维护过程更加繁琐甚至造成安全事故。新船舶的维修主要进行主机零部件的检修，同时在检修过程中要重视机电辅助系统的同步维修。在说明书中有明确说明维修方案的故障要严格按照步骤操作，对于说明书中没有说明的特殊类型故障，首先向老师傅请教，在请教无果的情况下向机电系统制造厂家求助。

要求对新船舶的机电系统维护遵从设备手册说明的维修计划，同时要做到对于设备的维护保养周期认真记录，做好每一期的保养维护工作。另外在平常的工作中要加强对主机系统的检查工作，如果发现异常现象，立马上报上级领导进行下步维修检查作业。同时我们也需要明白，对船舶机电系统的日常维护只是确保设备有效安全运行的最基本的操作，相关人员的安全责任意识和维修工作经验是关乎船舶主机机电系统安全的主要因素。这方面的工作主要解决方法是定期安排相关技术人员外出培训，充分了解船舶主机机电系统的工作原理和工作方法，为后期设备维护检修打下基础。

4 船舶的主机可靠性分析研究

船舶主机可靠性分析研究是确保船舶机电系统有效维护的关键一环，对船舶的主机可靠性分析同样不可忽视。船舶主机的可靠性定义为，船舶主机在规定的工况下和限制的时间内，能够顺利完成规定的各种动作的能力，同时我们也可以通过统计分析主机的故障率来研究主机的可靠性。另一个比较常用的指标是船舶主机的机动性能，主要评价标准是看主机能否快速灵敏地完成各项工作任务，轮船主机的机动性能也是确保轮船航行安全的重要因素，如果轮船的机动性能不好，则轮船主机从启动到全功率运行要耗费更多的时间和燃料，同时也影响着船舶的航行安全。船舶在行驶过程中如遇到限定时间区域，则需要主机在运行过程中越过共振区的速度要足够快，但是前提是必须保证轮船主机参数运行正常。

5 结束语

本文主要针对旧船主机的机电维护管理、新船主机的机电维护管理及船舶的主机可靠性分析等几个方向进行了研究和探讨。为确保船舶航行过程中的机电系统维护提供了有益的参考。同时，我们也应该明白，在轮船的行驶过程中即使精心维护主机系统，也不可能完全避免故障事件的发生，因此要求我们在轮船舶的维护和修理过程中，尽量做到简单，对各种部件的安装力度要适当，充分确保维护效果。

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