王小虎1 孙永安2
1.身份证号：3408241991****4214 2.身份证号：4209221992****0010
摘要：近年来，大量自动化、执行多种功能的机械设备被应用于船舶之上，遂行海洋勘探、海洋科考、远洋运输等任务。由于海洋环境较为严苛，因此这些机械设备的工作条件较为恶劣，因此保证这些设备能够在安全状态下运行至关重要。通常情况下，某些机械设备零部件在高速旋转时，转子有时会剧烈振动，从而损坏其他零部件，此外，异常振动会导致严重的机械故障，甚至航行事故和经济损失。
关键词：振动分析船舶旋转；机械故障诊断
1.试验设计
1.1测试设备
1.1.1离心泵机组及测试平台
离心泵机组采用 SY50- 32- 160 BS 型单级单吸式离心泵，泵与电动机装于同一底座上，共同安装于测试台上，如图 1 所示。
1.1.2振动检测分析仪
项目中使用的振动检测分析仪为德国 VIBX-PEＲT- Ⅱ振动分析仪。VIBXPEＲT- II 振动分析仪采用最新一代的处理器技术，主频达到 806 MHz，路径式数据采集，振动诊断，单平面或双平面现场动平衡，使用机器模版进行验收测试、故障排除、多功能仪、数据记录、目测检查和打印测试报告。VIBX-PEＲT- Ⅱ振动分析仪可以分析旋转机械的各种常见故障，如不平衡、不对中、轴弯曲、松动、齿轮啮合、断齿、气蚀、地基问题、轴承问题等；可测试机械的振动（速度、加速度、位移）、电流、电压（AC/DC）、冲击脉冲（滚动轴承状况）、温度、转速等。
1.2振动测试位置设计
利用振动检测分析仪对离心泵机组正常及 3 种故障状态下的振动参数进行检测，包括振动速度、振动加速度、振幅。振动测试主要测试其轴向和径向2 个方位的振动情况。测试时，设轴向测点为测点1，径向测点为测点2，其检测位置分别见图2 和图3。
图 2 轴向检测位置（测点 1）
图 3 径向检测位置（测点 2）
1.3实测过程
1.3.1启动泵组并进行数据采集
启动离心泵机组，对离心泵正常工作状态下的振动信号进行检测和数据采集。
1.3.2设置故障
结合实验室现有条件，在离心泵典型振动故障问题中，提取可进行实验测试的 3 种故障类型进行模拟实验。设置的故障如下。
（1）机组与平台之间的地脚螺栓松动。
（2）电动机轴与泵轴不对中。
（（3）叶轮被气蚀损坏。
1.3.3测试故障状态下振动情况
（1）将离心泵与泵组平台之间的固定螺栓拧松，启动离心泵机组，对离心泵振动信号进行检测和数据采集。
（2）对离心泵泵轴和电动机轴进行不对中处理，启动离心泵机组，对离心泵振动信号进行检测和数据采集。
（3）将离心泵机组拆解开，对离心泵叶轮进行人为损坏，损坏模式参照气蚀损害。启动离心泵机组，对离心泵振动信号进行检测和数据采集。
2.船舶机械中常见的故障及处理措施
2.1船舶拉缸故障及其处理措施
在船舶的航行过程中，若听见柴油机发出较大的摩擦声，转速慢慢降低直到停止，曲轴箱冒烟，柴油机冷却水、润滑油、排气温度等都出现明显的升高，根据工作经验就可以判断出船舶柴油机发生了拉缸。引发柴油机发生拉缸的根本原因是润滑油膜破裂，金属之间直接接触发生摩擦，高温熔融后发生磨损所致。导致油膜破裂的原因有很多，如润滑油品质不良、油压不足、船员对润滑油的管理不当等。为了防止拉缸现象的发生，船员要根据柴油机的型号和船舶的航行要求合理选择润滑油，要定期更换润滑油，做好润滑油的管理，防止润滑油被污染。平时要注意观察柴油机的水温、油压等参数，要合理设置金属间的间隙并定期检查维修。
2.2船舶螺旋桨故障及其处理措施
如果在船舶的航行过程中出现大幅度的振动，而且振动的程度和船舶的航行速度有直接的关系，根据工作经验可以判断是船舶的螺旋桨出现了故障。螺旋桨出现故障大多是由于螺旋桨的材料不佳，制造工艺有缺陷加上在海底可能受到突然性的巨大冲击所致。当螺旋桨出现故障后，船员可以通过更换新的螺旋桨解决故障。但是这样耗时较长，花费也比较大。所以，也可以通过对螺旋桨进行修补以达到使用要求。如果是螺旋桨出现变形，可以通过修正使其达到使用要求。
2.3船舶应急换向舵失灵及其处理措施
在船舶的航行过程中，有时会出现应急换向舵失灵的现象。出现这种故障大多是由于没有备用油泵造成的。这种情况的解决办法是给船舶换向舵配备合适的备用油泵，并安装相应的控制系统。当一台油泵发生故障的时候，主动切断换向舵与这台油泵的联接，启动备用油泵。然后对出现故障的油泵进行维修，以防止油泵再次出现故障，保证航船的正常运行。
结束语：船舶是海上运输的重要工具，肩负着海上运输的重要使命。它是国家之间贸易往来的工具，也是国与国之间文化交流的桥梁。水中环境复杂，船体长期与水接触，加上船舶的长时间运行，导致船舶出现故障是不可避免的。因此，船员要了解船舶机械的常见故障以及故障原因和处理措施，同时要按计划按时对船舶进行检验，为船舶的正常运行保驾护航。
参考文献：
[1]周宝山，陈旭明，李亨宇. 实船检验中常见机械故障分析[ J ] . 吉林交通科技，2011.
[2]李京 炜 . 探讨船舶检验中常见船舶机械故障及处理措施[ J ] . 科技致富向导，2012.
论文作者:王小虎1,孙永安2
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第19期
论文发表时间:2018/2/3
标签：离心泵论文; 船舶论文; 故障论文; 螺旋桨论文; 机组论文; 油泵论文; 测试论文; 《建筑科技》2017年第19期论文;