轮机维护与修理第1章

第一章 船机故障与维修
第一节 船机故障
3．按故障的原因分 （1）结构性故障 （2）工艺性故障 （3）磨损性故障 （4）管理性故障 4．按故障的性质分 （1）人为故障 （2）自然故障
第一章 船机故障与维修
第一节 船机故障
（三）故障先兆（Failure symptom）
1、船机性能方面： 功能异常 温度异常 压力异常 示功图异常 2、船机外观显示方面： 外观的反常 消耗反常 气味反常 声音反常
2000年11月15日，克林顿宣布当日为“美国再循环日”。
2000，日本提出了“3R行动”：Reduce、 Reuse、 Recycle 。
B-52轰炸机
48年设计 61～62年投入使用 80、96年两次再制造 寿命预计延长到2030年
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第一节 船机故障
三、可靠性与维修性概念
80~90%
检查不充分、认知错误、 安装不当、维护、保养不良、 决策失误、修理不当等
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二、维修科学的概念 维修：又统称修理，是为了保持或恢复船舶机械或 设备的规定功能所采取的技术措施。 船舶修理：或称修船，是当船舶机械和设备的性能 下降、状态不良或发生故障而失效时，为了保持或 恢复其原有的技术性能所采取的技术措施。 维修科学的发展：朴素的维修思想→现代维修理论
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（五）故障规律
λ(t)
t
随即故障期 （使用寿命期） 早期故障期 （磨合期）
磨损故障期 （急剧磨损期）
故障率λ(t)是反映系统、机械或零部件在给定 工作时间内由完好状态转向故障状态的概率。
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第一节 船机故障
早期故障期（磨合期）
特点：故障率较高，但随使用时间的延长而迅速下 降。 主要原因：设计、制造的缺陷及操作不熟练、不准 确和使用条件不当等造成的。 手段：通过调试、磨合、修理和更换有缺陷的零件 等使故障率很快降低，运转趋于平稳。
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（七）故障的人为因素
船舶是机械设备和船员一体化的典型设备。
船体、船机固有的可靠度
船舶的综 合可靠度
船员的工作可靠度。
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（七）故障的人为因素
动力装置： 60~80%
船机故障： 人为因素：80％
主、副柴油机 锅炉和各种辅机上
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第一节 船机故障
（5）应用：
A．串联系统：串联的单元愈多，可靠性愈差；反之， 愈简单的机械愈可靠。
B．并联系统：并联的单元愈多，可靠性愈好。一般来 说，非工作储备系统的可靠度高于工作储备系统。
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第一节 船机故障
（1）定义：
指已发生故障的机械或设备，在规定的时间内，通 过维修使之保持或恢复到使用条件下完成规定功能 的能力。 规定的时间是指限定的维修时间。 规定的条件和规定的功能是指产品原有的使 用条件和技术性能。 可维修性是设计、制造赋予产品的一种固有特性。
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磨损故障期（晚期故障期）
特点：故障率随时间的延长而迅速升高。 原因：磨损、腐蚀、疲劳、老化。
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各种故障率曲维修
第一节 船机故障
曲线A、B
特点：有明显的磨损故障期，通常显示机械设
1.可靠性（Reliability） 定义 研究的内容 研究的意义 指标 应用 2.维修性 定义 定性要求 研究的意义 指标 影响因素 提高途径
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（1）定义：
产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能
的能力。 产品是指船舶机械、设备、系统和零部件。 规定的时间是指设备的使用期和储存期。 规定的条件是指设备的环境条件、使用条件、 维修条件和工作方式等。 规定的功能是指设备设计时所赋予的工作性能。 可靠性是产品的固有特性之一。 使用可靠性难于达到固有可靠性。
朴素的维修思想：修修补补
修船落后于造船，从属于造船。 （1）对维修活动的必要性、合理性和经济性等没有深 入地研究，以至于有的维修并没有达到预期的目的。 （2）不适当的维修不仅不能保持和恢复船舶机械原有 的技术性能，反而会引起故障造成机械损坏和重大的 经济损失。 （3）随着科学技术的发展，对维修技术和维修质量的 要求也相应提高，传统落后的维修思想和维修方式已 不适应现代船舶机械的要求。
轮机维护与修理：绪论
课程设置的目的
为从事轮机维护与修理工作奠定基础，包括基 本理论、基本方法、基本工艺，及其综合运用。
培养学生在轮机零件失效、轮机故障诊断、主 推进动力装置检修、轮机维修组织与管理等方 面的分析问题、解决问题的综合能力。
轮机维护与修理：绪论
船舶制造 船舶检验
轮机维护与修理
螺旋桨（propeller） 轴系（ship shafting）
副机（generator）
辅机（ auxiliaries）
第一章 船机故障与维修
本章要点： 掌握故障、故障模式、故障规律的含义，理解故障 的影响因素，了解故障的分类。 了解维修科学概念。 了解维修保养及其主要工作内容，船舶修理及其种 类、特点和意义。
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（四）故障模式
定义：妨碍产品完成规定任务的某种可能方式（或产品 的故障或失效的表现形式）。 常见故障模式： （1）疲劳、断裂、裂纹蠕变、过度变形、材质劣化等。
（2）腐蚀、油质劣化、绝缘绝热劣化、导电导热劣化、熔 融、蒸发等。
（3）振动、渗漏、堵塞、异常噪声等。
涉及多学科 “内容杂”(如：柴油机、辅机、工
程材料、机械零件、摩擦学等）。
实践性强
课程的很多知识本身来源于实践，学 习也要通过实践才能巩固。
轮机维护与修理：绪论 维修技术的定义 机械维修技术 研究机械零件的损伤规律（包括：损伤形式 和原因）及其修理过程的技术。
主机（main engine）
轮机维护与修理 研究对象:船舶机械
应用领域
船舶维修
其它机械工业
轮机维护与修理：绪论
本课程的主要内容（Contents）
现代维修理论：船机故障与维修 基本失效理论：磨损、腐蚀、断裂 关键 基本检验方法：缺陷检验、故障诊断 基本修理工艺： 维修过程： 拆装、清洗、坞修、交验 归宿 主推进动力装置典型零部件检修与船上安装 轮机维修组织与管理：
基础
轮机维护与修理：绪论
目录
现代船舶维修 船机零件的摩擦与磨损 船机零件的腐蚀 船机零件的疲劳破坏 缺陷检验与故障诊断 船机零件的修复工艺 船机维修过程 柴油机主要零部件的检修 柴油机动力装置主要部件的检修
轮机维护与修理：绪论
课程的特点 (Characteristics）
1．由分散维修转向综合维修 2．由经验维修转向理论维修 3．由单件维修转向工业化维修 4．采用新工艺新技术进行维修
再制造工程
产品设计
制造
使用
维修
报废处置
原 材 料
再 使 用
再 制 造
再 循 环
环 保 处 置
再制造业的发展
1983年，福特、通用、克莱斯勒结成了回收联盟 1996年，Robert T.Lund，《再制造业：潜在的巨人》
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第一节 船机故障
（2）可靠性研究的内容：
可靠性理论：主要研究可靠性指标的定量化、可靠 性分析方法、可靠性准则及提高可靠性的方法等。 可靠性技术：主要包括可靠性设计、可靠性制造与 工艺、可靠性试验、评估与标准等。主要研究故障 的机理、形式及进行危害性分析，确定寿命和试验 方法。 可靠性管理：主要包括制订有关可靠性计划、制度、 规范及进行情报资料、信息、数据的搜集和处理等。
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第一节 船机故障
维修科学
定义： –研究如何克服与防御故障的分科知识体系。 体系（内容）： –可靠性理论和可维修性理论是维修科学的 重要理论基础。可靠性理论是研究故障规律 的理论，可维修性理论是研究如何易于发现 和排除故障的理论。
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第一章 船机故障与维修
第一节 船机故障
随机故障期（偶然故障期）
特点： 运转稳定，故障率低，近于恒定，与使用时间关系不大。 出现的故障为偶然因素引起的随机故障，主要是设计、 制造中的潜在缺陷，操作误差，维护不良和环境因素等 引起的。不能通过调试消除，也不能用定期更换零件来 预防，所以随机故障是难以预料的。 随机故障期较长，是船舶机械的主要使用期，也是进行 可靠性评估的时期。
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第一节 船机故障
（一）故障的定义： 故障 （Failure） 是指整机或零部件在规定的时间 和使用条件下不能完成规定的功能，或各项技 术经济指标偏离了它的正常状况，但在某种情 况下尚能维持一段时间工作，若不能得到妥善 处理将导致事故。 （二）故障分类
1．按故障对船的营运的影响分 （1）不停航的局部故障 （2）短时间停航的重大故障 （3）长时间停航的全局性故障 2．按故障发生和演变过程的特点分 （1）渐进性故障 （2）突发性故障 （3）波及性故障 （4）断续性故障
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第一节 船机故障
曲线D、E、F
特点：在整个寿命期中故障率为常数，无需进
行定时维修。 实例：复杂的电子设备。
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（六）故障的影响因素
1. 2. 3. 4. 5. 6.