船舶柴油机监测与故障诊断技术研究

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　　摘 要 在新时期的发展中，各个行业的发展十分迅速，船舶运行环境具有特殊性，柴油机是维持船舶运行的重要动力设施，在各种不理因素的影响下，极易出现运行故障，阻碍船舶的正常运行，这就需要技术人员采取合理的故障诊断技术，为后期维护工作提供技术支持。基于此，文章分析了船舶柴油机中常见的故障，研究了新型船舶柴油机监测与故障诊断技术，为船舶运行的稳定性提供技术支持，希望能够推动船舶业的进一步发展。
　　关键词 船舶；柴油机监测；故障诊断技术
　　引言
　　在现代化科学技术的快速发展中，船舶柴油机设备更新速度在不断提升，呈现出自动化的发展趋势，这就使得船舶柴油机设备的复杂性越来越强，零件数量不断增加，在零部件出现问题的情况下，会影响整个船舶的正常运行，增加企业的维修费用和停机成本，这就需要人民群众注重机械设备维修工作，提高船舶柴油设备的安全性，还需要提高维修人员的节能环保意识，减少船舶柴油机故障。
　　1 船舶柴油機概述
　　在航运船舶的运行过程中，船舶柴油机是主要的动力设备，其运行的安全性、稳定性直接关系着航运的安全性，这就需要技术人员注重机械故障诊断，寻找机械故障发生点，确保船舶柴油机处于良好的运行状态。在实际的航运过程中，因柴油机机械故障引发的安全事故非常多，不仅会出现重大经济损失问题，还会对船员的人身安全带来很多的威胁，这就需要技术人员强化船舶柴油机工作状态监测和诊断工作力度，减少安全事故隐患，并做好故障处理工作。在社会的发展中，柴油机故障诊断技术发生了很大的改善，从事后维修发展到定期检测、故障诊断技术维修等各个阶段，但受柴油机系统复杂性的影响，故障诊断技术还需要不断完善[1]。
　　2 船舶柴油机中常见的故障
　　2.1 船舶柴油机的齿轮磨损
　　在船舶柴油机运行过程中，常见的设备磨损问题是擦伤和刮伤，技术人员应该采取合理措施，避免固体杂物进入柴油机设备中，确保柴油机润滑油系统的整洁性，及时清理其中的杂物。除此之外，柴油机设备运行时间比较长、各个齿轮之间的磨合度比较差、润滑油供应不及时等，极易出现柴油机齿轮面剥落问题，严重的还会出现压碎现象，这就需要技术人员合理地选择船舶柴油机齿轮用料，增强齿轮的负荷度，并及时提供优质的润滑油，确保润滑油满足齿轮运转的实际需求。
　　2.2 轴承的磨损
　　（1）异常烧熔磨损。异常烧熔磨损问题往往会发生在轴承、轴颈之间，是因细微金属突起引发的摩擦问题，极易出现局部温度过高现象，在润滑油质量差、供应不足、材料使用不当的情况下，会造成润滑轴承异常磨损、烧熔等问题，这就需要相关人员定期清洗润滑油系统，确保应用质量。
　　（2）活动轴承和轴单端接触。造成活动轴承和轴单端接触的主要原因是加工不细致、高温引发轴变形等，在轴单端接触的情况下，极易出现局部载荷过重的情况，使得这个位置的金属越过油面直接进行接触，这就在很大程度上增加了摩擦强度，出现异常损伤问题，为了有效解决这一问题，技术人员需要重视零件设计、加工等内容，确保设计加工的完善性，提高装配精度的准确率。
　　（3）轴承穴蚀剥落。造成轴承穴蚀剥落的主要原因是在滑动轴承反复作用的情况下，出现变形问题，局部构成空穴，这时穴蚀会不断扩大，从水平方向剥落，为了有效地改善这一问题，技术人员需与应用抗疲劳性好的轴承合金，提高结合的强度。
　　（4）腐蚀。在润滑油性质发生变化，如化学物质发生反应，呈酸性的情况下，会出现轴承合金腐蚀剥落问题，出现小空洞，这时可以应用耐腐蚀涂层、及时更换润滑油的方式予以完善。
　　2.3 活塞间磨损
　　（1）摩擦磨损。在气缸工作过程中，活环塞往往会承受很大的压力，在压力满足自身弹力的情况下，会增加与气缸套之间的摩擦力，在润滑条件无法满足相关要求时，极易出现磨损情况。
　　（2）磨料磨损。通常情况下，空气、机油中会存在很多杂质，且在摩擦作用下，金属粉的磨损会更加严重，尤其在空气的作用下，会融入很多磨料，在空气滤清器保养不当时，会影响设备的整体使用年限[2]。
　　3 船舶柴油机传统故障诊断技术
　　3.1 神经网络诊断技术
　　首先，神经网络已被广泛应用到故障诊断过程中，这就需要技术人员挑选关键参数，将其作为输入层，还需要挑选故障参数，将其作为输出层，应用有效识别方式学习典型样板的学习所得权；其次，有效地识别神经网络模式，这种模式主要是应用、分布式信息储存的方式处理神经网络，避免出现不恰当的特征提取问题，为技术人员识别故障提供便利；再次，处理神经网络信号。在信号处理过程中，技术人员需要积极应用神经网络中的智能化识别、最优化算法等优势，且模糊神经网络的非线性拟合、学习能力准确性比较高；最后，将专家系统和神经网络结合起来，实现两者的互补，有效地解决神经网络中存在的问题，实现两者的有效融合。
　　3.2 信号处理分析诊断
　　在信号处理分析诊断过程中，技术人员需要明确柴油机的各项信息，应用柴油机故障信号的非线性、非平稳性特点，产生一系列性能参数法，这时可以根据柴油机的性能参数，如气压、油温、功率等参数变化，分析柴油机各个部件运行的稳定性。其中常用的方法有：第一，振动分析法。这种方式的原理是分析缸盖表面的振动信号变化情况，判断柴油机各个部件的实际运行情况，其主要优势是实时监控、为监测提供便利；第二，噪声分析法。这种方法的主要原理是柴油机运行过程中产生的声音；第三，介质分析法。这种方法是在分析柴油机润滑油品质的基础上，对故障位置进行判断，可以应用光谱法、铁谱法进行分析，其主要是针对信号的处理过程，信号采集和分析工作易于操作，但从信号中剥离相关信息存在很大的难度，为诊断结果的准确性带来了不利影响。
　　4 结束语
　　在社会的发展中，各个行业的发展十分迅速，很多先进技术的应用，确保了航运的稳定性。一般而言，船舶柴油机的结构组成具有一定的复杂性，且运行环境相对复杂，极易引发运行故障，这就需要技术人员采取合理的故障诊断技术，为后期的维护管理工作提供技术支持，确保船舶运行的安全性。
　　参考文献
　　[1] 万云.船舶柴油机监测与故障诊断技术研究[J].内燃机与配件，2018，（24）：117-119.
　　[2] 孙飞.船舶柴油机监测与故障诊断技术现状及发展趋势[J].科技风，2018，（29）：145.
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