轮机维护与修理知识点

故障：指船舶系统、设备、机械或其零部件原有功能的丧失。

故障规律:机械设备自投入使用到损坏不能运转的全部使用过程中，不同时期故障概率的规律。

故障模式:指妨碍产品完成规定任务的某种可能方式，即产品故障或失效的表现形式。

维修:维修是事前对故障采取主动预防的积极措施，维修是一门科学
可靠性:“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。

”
可维修性:指对已发生故障的产品，在规定时间内，通过维修使之保持或恢复到规定使用条件下，完成规定任务的能力。

维护保养：保持机械设备技术性能正常发挥所采取的技术措施。

边界摩擦:在摩擦副的表面间，存在一层极薄润滑膜时的摩擦。

干摩擦：表面既无润滑剂，又无湿气时的摩擦。

磨损：摩擦副的表面物质，在摩擦的过程中逐渐损失的现象
磨粒磨损：由于固体磨粒的应力作用而引起的磨损。

腐蚀磨损：摩擦副表面的机械摩擦作用＋表面与周围介质间的化学或电化学反应而造成的磨损。

微动磨损：两接触表面在载荷作用下，由于微小振幅（<0.25微米）的振动而引起的机械化学磨损。

拉缸：拉缸是活塞组件与缸套配合面相互剧烈的作用（干摩擦），在工作表面产生拉毛、划痕、擦伤、裂纹或咬死的损伤现象。

交变载荷：物体受到大小、方向随时间呈周期性变化的载荷作用。

穴蚀：与液体接触的金属表面，由于受气泡产生与破裂的反复作用而导致的破坏现象，称为穴蚀。

电化学腐蚀：金属表面在电解质中发生电化学作用而产生的破坏，称为电化学腐蚀。

疲劳破坏：零件或材料经过一定次数的循环载荷或交变应力作用下，产生裂纹或断裂的现象。

桥规值：是将桥规置于机座平面上，桥规的测量基准面至所测主轴颈的距离。

填料：用来保证具有相对运动的表面之间密封性的材料。

垫料：用来保证固定连接面之间的密封性材料
臂距差：曲柄在上、下止点（或左、右水平）位置时，两曲柄臂之间距离的差值。

1、按故障的性质分类，船机零件的故障分为哪几种故障？
人为为故障，自然故障。

2、什么叫故障？故障发生前有哪些主要怔兆？
指船舶系统、设备、机械或其零部件原有功能的丧失。

船机零件的故障率曲线分为早期故障期、.随机故障期、
磨损故障期三个阶段。

维修科学以可靠性理论和可维修性理论为理论依据。

按交通部的规定，船舶修理分为航修、小修和检修三种类别。

轮机和电气的修理单由轮机员编制，大管轮汇总，轮机长审定，经机务部门上船审查校对、补充和修改，最后由公司批准。

中、高速柴油机的主轴承和连杆大端轴承大多采用_薄壁_轴瓦，轴承间隙采用的测量方法是_比较法_。

船机零件磨损的主要形式有粘着、磨粒、腐蚀和疲劳磨损四种。

船机零件中容易发生空泡腐蚀的零件有气缸套、轴瓦、螺旋桨等。

疲劳断口的宏观形貌分为疲劳源、裂纹扩展区、脆断区三个区域。

磁力探伤时，按磁场方向可分为：周向、纵向和复合磁化三种。

渗透探伤的方法有煤油白粉法、着色探伤、荧光探伤和渗透检漏探伤四种。

按故障原因分类故障分为：结构性故障、工艺性故障、磨损性故障、管理性故障四类。

现代预防维修的三种维修方式是：定时维修、视情维修、事后维修。

按航运企业规定，船舶修理分为：航修、计划修理、事故修理。

船舶检修的修理单应一式三份，应在船舶进厂前规定日期送交公司审批。

拆卸过程中通过_检测_来确定船机零件的损伤情况。

中、高速柴油机的主轴承和连杆大端轴承大多采用__薄壁__轴瓦，轴承间隙的测量采用比
较法测量
容易发生空泡腐蚀的船机零件有汽缸套螺旋桨、轴瓦、高压油泵柱塞喷油器针阀等。

低温镀铁常用的电源是不对称交直流电源。

清洗零件的表面污物的方法有常规清洗、机械清洗和化学清洗三种。

按故障对船舶营运影响分类分为：不停航的局部故障、短时间停航重大故障、长时间停航全局性故障三类。

产品的可靠性是指产品在规定的时间、规定的条件下、完成规定功能的能力。

按交通部规定，小修的间隔期一般客货船为12 个月、远洋货船为12—18个月，经验船师认可，一般可延长 6 个月。

船舶小修的修理单应一式 3 份，应在船舶进厂前规定时间内送交公司审批。

MAN-B&W5S60型船用柴油机气缸套最大内径增量为2.4 mm，则最大缸径为57.8 毫米。

船机零件基本摩擦类型有干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦四类。

无机粘胶剂分为磷酸盐类和硅酸盐类胶粘剂。

活塞环的磨损情况，可以通过测量搭扣间隙平面间隙和径向厚度来掌握。

常见的滑动轴承的结构形式有两半式厚壁轴瓦、两半式薄壁轴瓦和整体衬套式轴瓦。

燃油高压喷射系统中的三对精密偶件是柱塞和套筒、出油阀和出油阀座、喷油器中的针阀和针阀体。

船机性能方面有：1）功能异常2）温度异常3）压力异常4）示功图异常。

船机外观显示方面：
1）外观反常（如漏油、水、气，排烟异常（如：冒黑、兰、白烟）2）消耗反常3）气味反常4）声音异常
3、按故障的原因分类，船机零件的故障分为哪几种故障？
结构性故障，工艺性故障，磨损性故障，管理性故障。

4、什么叫故障规律？描述规律故障的曲线称作何曲线？它分为哪几个阶段？各阶段有何特点？
故障规律是指：机械设备自投入使用到损坏不能运转的全部使用过程中，不同时期故障概率的规律曲线叫浴盆曲线。

分为三个阶段：早期故障期（故障率高，随使用时间延长迅速下降；该段时间短。

）
随机故障期（故障率低，趋于稳定，与使用时间关系不大）磨损故障期（随时间延长迅速升高）
5．管理中如何减少柴油机缸套的磨损？
1、加强燃油和燃烧的管理；（燃油灰分、含硫量、燃烧质量→积炭）
2 、保证气缸的良好润滑：润滑油的质量（碱值）、注油量（太多、太少都不好）等。

3、注意冷却水温度：85～95℃,过高→粘着；过低→腐蚀磨损
4 、装配质量（监修、监造、航修、吊缸时注意的问题）：气缸与活塞间隙；活塞与气缸中心线“对中”。

6．哪类柴油机的缸套容易发生穴蚀？如何防止？
缸径在?105～300mm的筒状活塞式中高速柴油机的气缸套穴蚀较为普遍和严重。

防止措施欧：（1）设计、制造时减少缸套的振动；缸套外圆表面覆盖保护层或强化层。

球铁、可锻铸铁的抗穴蚀能力?普通铸铁。

（2）降低外表面的粗糙度粗糙度大，气泡易形成，凹痕会成为气泡形成的核心。

（3）提高缸套抗穴蚀的能力。

冷却水腔内安装锌块实施阴极保护防止电化学腐蚀。

在冷却水中加入缓蚀剂，
如乳化油缓蚀剂或被膜缓蚀剂，使在缸套外表面上形成一层较薄的连续保护膜，不仅可以防止电化学腐蚀，
而且可以减弱空泡破裂时的冲击波对缸套表面的冲击作用，从而减轻穴蚀。

7．滑动轴承形成动压润滑的条件有哪些？如何避免轴承的过度磨损？
1，足够高的相对运动速度；2、粘度合适的滑油（温度）；3、合适的配合间隙，两表面间形成楔形间隙；
4、较高的加工精度和粗糙度；
5、负荷不过大
1)柴油机应避免过载和频繁地起动停车；运动副相对运动速度不宜长时间的过低或过高。

2）注意保持滑油的品质，避免滑油污染变质，及时清洗滑油滤清器，更换滤芯；尤其避免滑油中断或滑油油温过高的情况。

3)轮机员注意按要求检查运动副的间隙和几何形状误差的情况，一旦发现超差，应及时采取措施。

4）柴油机检修时，注意保持运动部件的装配质量。

8．影响曲轴臂距差的因素有哪些?它们使臂距差如何变化?
1）主轴承下瓦的不均匀磨损（磨损严重的主轴承附近的曲拐的臂距差会向“＋”值方向发展；）
2）爆发压力的影响（通过活塞连杆机构作用到曲柄销上，使臂距差向“＋”值方向发展；）3）活塞运动装置的影响（由于重力的影响使臂距差向“＋”值方向发展）
4）机座变形或下沉（机座变形和下沉都会使曲轴轴线弯曲变形、臂距差无规律的变化）。

5）装载的影响（机舱、货舱在船上的布置不同，其装载对船体变形和曲轴臂距差的影响程度也不同。

对中机舱影响较大，装载后上拱变形，△朝负值变化）
6）轴系连接误差的影响（轴系轴线高于曲轴轴线，法兰开口为下开口，连接后曲轴呈塌腰形，壁距差向正值变化；
轴系轴线低于曲轴轴线，法兰开口为上开口，连接后曲轴呈拱腰形，壁距差向负值变化）7）飞轮的影响（尾端朝拱腰形变化，臂距差向负值变化）
8)各缸功率分布不均匀：不均匀导致主轴承的不均匀磨损。

9）大气、海水温度、船舶进坞坐墩对船体变形也会造成对臂距差的影响。

9．现代维修方式有哪几种方式？各有何特点？如何应用？
有定时维修，视情维修，事后维修三种。

1）船舶机械一般采用视情维修或定时维修，对发生不危及安全的故障采用事后维修；
2）对经过精确计算有规定使用寿命的零部件或设备采用定时维修；
3）大多数设备逐步采用视情维修与定时维修相结合的方式预防故障。

10．滑动轴承形成动压润滑的条件是什么？管理上如何减少柴油机异常磨损？
1，足够高的相对运动速度；2、粘度合适的滑油（温度）；3、合适的配合间隙，两表面间形成楔形间隙；
4、较高的加工精度和粗糙度；
5、负荷不过大。

1、加强燃油和燃烧的管理；（燃油灰分、含硫量、燃烧质量→积炭）
2 、保证气缸的良好润滑：润滑油的质量（碱值）、注油量（太多、太少都不好）等。

3、注意冷却水温度：85～95℃,过高→粘着；过低→腐蚀磨损
4 、装配质量（监修、监造、航修、吊缸时注意的问题）：气缸与活塞间隙；活塞与气缸中心线“对中”。

11、船机零件基本摩擦类型有哪些？
1）按摩擦副运动状态分：动、静摩擦；2）按运动形式分：滑动、滚动摩擦
3）按润滑状态分：纯净摩擦，干摩擦，边界摩擦，流体摩擦，混合摩擦。

12、船机零件磨损的主要形式有有哪些？
1）粘着磨损，2）磨粒磨损，3）腐蚀磨损，4）微动磨损，5）疲劳磨损。

13、试述气缸套正常磨损时，最大磨损区的部位及其原因？
最大磨损部位是在活塞上止点第一道活塞坏位置附近。

14、为什么磨合期和急剧磨损期的磨损量都比较大？
当运动件处于磨合期时，由于新的摩擦面具有一定的粗糙度，实际接触面积较小，实际压强很大，摩擦表面温度很高，不容易形成油膜
容易发生黏着磨损和磨粒磨损等剧烈磨损的情况，所以磨损量大。

当运动件处于急剧磨损期时，运动副长期工作后，零件磨损量和几何形状误差较大，导致配合间隙增大，
从而配合性质下降，使振动和冲击加剧、温度上升引起滑油变质润滑条件变差因而导致磨损加剧，磨损量增大。

15、机器磨合时通常有些什么要求？采取一些什么措施？
磨合良好的要求主要有：1）消除摩擦表面的初始粗糙度，使实际接触面积增大可达80%以上；
2）运动副表面形成彼此适应，服帖的形貌；3）建立工作条件下耐久的润滑油膜，使运动副获得稳定，有效地润滑。

应采取的措施主要有：1）运动副的材料和摩擦表面的初始粗糙度应有利于磨合，摩擦表面应具有最佳的初始粗糙度；
2）保证良好的润滑，磨合时润滑油品质应优良和充分连续的供给。

3）制定科学合理的磨合程序，一般采用转速由高到低，负荷由小到大，合理分配运转时间的原则。

16.什么叫“穴蚀”？影响缸套穴蚀的因素主要有哪些？如何防止和减少缸套产生穴蚀？
与液体接触的金属表面，由于受气泡产生与破裂的反复作用而导致的破坏现象，称为穴蚀。

缸套穴蚀与1）缸套振动2）冷却水腔结构3）冷却水温度与压力等主要因素有关。

措施主要有：（1）设计、制造时减少缸套的振动；缸套外圆表面覆盖保护层或强化层；
（2）降低外表面的粗糙度粗糙度大，气泡易形成，凹痕会成为气泡形成的核心。

（3）提高缸套抗穴蚀的能力。

冷却水腔内安装锌块实施阴极保护防止电化学腐蚀和在冷却水中加入缓蚀剂等。

17、什么是疲劳破坏？疲劳破坏可分哪几类？
零件或材料经过一定次数的循环载荷或交变应力作用下，产生裂纹或断裂的现象，称为疲劳破坏。

根据疲劳破坏的条件不同，疲劳破坏可以分为以下几种：1）高周疲劳，2）低周疲劳，3）热疲劳，4）腐蚀疲劳，5）接触疲劳。

18、影响零件疲劳强度的因素有哪些？
主要有外部因素，主要是零件的形状、尺寸、表面粗糙度和使用条件等；
和内部因素，主要是材料的成分、组织、夹杂物和表面应力状态等。

可概括为：1）应力集中，2）表面状态和尺寸因素，
3）使用条件，4）材料的成分、组织和夹杂物。

19、提高材料热疲劳抗力的途径主要有哪些？
1）尽可能地减少甚至消除零件上的应力集中和应变集中；
2）提高材料的高温强度；
3）提高材料的塑性；
4）降低材料的热膨胀系数。

20、磁粉探伤的磁化方法有哪些？有何特点？
磁粉探伤的磁化方法主要有纵向磁化，周向磁化，复合磁化。

特点分别如下：
纵向磁化，使电流通过线圈或铁扼，零件产生平行于零件轴线的磁力线，可以探测与零件轴线垂直或成一定角度的缺陷：
周向磁化，使电流通过零件或通过贯穿空心零件的心轴，使在零件内产生垂直零件轴线的磁力线，可发现与电流方向平行的缺陷；
复合磁化，在零件上同时产生纵向和周向磁力线，一次磁化可发现零件上不同方向的缺陷。

21、船机零件的缺陷检验方法有哪些？
船机零件的缺陷检验主要分为一般检验和无损检验两大类。

一般检验主要包括：观察法，听响法，测量法，压力试验法。

无损检验主要有：渗透探伤；磁粉探伤法；涡流探伤法；超声波探伤法；射线探伤法；综合探伤法。

22、渗透探伤的方法有哪些？
煤油白粉探伤法；着色探伤法；荧光探伤法；渗透检漏探伤法。

23、什么是船机零件的缺陷？船机零件缺陷的一般检验有哪些方法？
船机零件的缺陷是指零件在制造和使用过程中产生的缺陷和损伤。

一般检验主要包括：观察法，听响法，测量法，压力试验法。

24、金属扣合修复法有哪几种？各适用于哪些场合？
1）强固扣合法—适用于修理裂纹壁厚在8到45mm，有一般强度要求的零件；
2）强密扣合法—适用于修理有密封要求的裂纹零件例如承受高压的柴油机气缸套和汽缸盖，压力容器；
3）加强扣合法—主要用于承受高载荷的厚壁机件，壁厚大于45mm；
4）热扣合法—应用于修复大型，重型设备，如大型飞轮，齿轮和重型设备的机体。

25、对波浪键的材料有什么要求？常用的有哪些材料？
要求扣合键的材料强度高，塑性和韧性好，冷加工硬化性强，即材料冷变形后强度大大提高。

受热零件作用的扣合键材料的
膨胀系数应与零件的材料的接近。

常用的材料有：镍铬不锈钢，普通低碳钢，高温镍基合金或者10.15.20钢。

26、无机粘结剂的粘结工艺及使用场合是什么？
无极粘结剂是以无机化合物为基料制成的胶粘剂。

分为磷酸盐类和硅酸盐类胶粘剂。

适用于受力不大，不需拆卸的紧固连接、用于修补高温下工作的零件，可代替焊接、铆接及过盈配合连接等方法。

⑴金属构件；⑵高温条件；⑶非冲击载荷。

27、采取松孔镀铬的目的及其形成方法是什么？
采取松孔镀铬的目的是用于负荷较大及润滑条件差的耐磨件的修复；用于提高零件在润滑不良，承受较大负荷的工作条件下的耐磨性。

形成方法为：1）零件镀前的准备：首先机加工零件的待镀表面,使其具有正确的几何形状；
清洁被镀表面（除油脂、污物），以提高镀层与待镀表面的结合强度；不镀表面包扎绝缘材料。

2）配制电解液：使其工作温度保持在55℃～65℃。

3）镀后的热处理：镀铬层厚度超过0.1mm的较重要零件应进行驱氢热处理，消除内应力以提高镀层的韧性和结合强度。

4）最后镀铬表面的机械加工：一般镀后采用磨削使达要求的尺寸和几何形状。

28、镀铁工艺的特点是什么？
优点：
（1）温度低（55～65℃）；
（2）镀层与基体的结合强度高，?b=300MPa，但与镀前准备工作有关；
（3）镀层的硬度与强度高；与镀层的厚度有关；
（4）化学稳定性好，耐腐。

（5）铬层的硬度高，摩擦系数小，具有较高的耐磨性，可使零件的耐磨性提高2～50倍。

（6）铬层的允许厚度一般为0.1mm～0.25mm，一般控制在0.5mm以下。

缺点：
铬的沉积速度慢，效率低，成本高；内应力大，脆性大（与镀层厚度有关）；
镀铬过程中大量气体逸出，带出铬酸，危害皮肤、眼睛、呼吸道。

镀铬应通风。

加强劳动保护
29、电刷镀有哪些特点？
1）无电镀槽，设备简单，不受零件尺寸的限制；
2）电镀工艺简化，如：不需要包扎绝缘等；
3）镀层结合强度高于有槽电镀；
4）电镀液温度低（约50℃）对零件无影响；
5）沉积速度快，比有槽电镀快5倍以上，由此而得名。

节约能源与工时。

6）镀后一般不要加工，镀层厚度可控制。

7）污染少，操作方便。

30 垫料在使用中为了保证获得要求的密封效果应注意哪些问题？
(1) 垫料的形状，尺寸应与固定链接面的形状，尺寸温和。

(2) 固定连接面之间安装垫片，上紧连接螺栓时应仔细和用力均匀，以免垫片位置错动。

(3) 为增加垫片与连接面的接触紧密性，可与涂料配合使用。

(4) 垫料厚薄的选择应取决于连接面之间的间隙，接触面的大小和接触面的表面粗糙程度。

31、零件的清洗包括哪几种方法？各种方法使用在哪些场合？
（1）常规清晰:对于清洗油污积垢不严重的零件，效果又快又好。

（2）机械清洗：常用于清洗柴油机燃烧室的零件。

（3）化学清洗：用于热交换器的清洗。

32、使用清洗剂应注意哪些事项？
（1）选用清洗剂时应选用对人体健康无损害的清洗剂》还应注意有的清洗剂是易燃液体，因此在使用，贮存时严格按照说明书的要求操作。

（2）清洗剂应该满足下列安全因素：闪点>61℃:；不含苯四氯化碳四氯乙烷五氯乙
烷和其他有毒成分的化学品。

（3）清洗时，工作场所应通风良好，要求佩戴保护器具，以减少与皮肤和呼吸道的接触。

（4）依清洗目的选用清洗剂，选用时认真查看商标或产品说明。

（5）使用乳化型清洗剂后不允许将其排入舱底或机械住所。

33、气缸盖常发生哪些损伤？产生这些损伤的主要原因是什么？
（1）底面裂纹：在温差的作用下，其底面产生强烈的热压缩应力并产生塑性变形，冷却时可能产生残余拉应力。

所以频繁地启动，停车或负荷突降产生的低频热应力毁在缸盖底面产生热疲劳裂纹。

（2）冷却面裂纹：温差而产生的热应力，在冷却侧是拉应力。

气体力和热应力在冷却侧都是拉应力，互相叠加，共同作用。

34、气缸盖发生裂纹后，可采用哪些方法进行修理？
(1)裂纹微小时采用锉刀，油石和风砂轮等工具打磨裂纹处予以消除，经无损探伤或水压试验检验合格后继续使用。

(2)金属扣合法。

(3)焊补。

(4)镶套修理。

(5)胶黏剂修理。

(6)覆板修理。

35、气门座损坏后，经常碰到的修理方法有哪些？
36、什么是拉缸？试分析早期拉缸的原因，并由此提出防护措施。

拉缸是活塞组件与缸套配合面相互剧烈的作用（干摩擦），在工作表面产生拉毛、划痕、擦伤、裂纹或咬死的损伤现象。

早期拉缸的原因主要有：1）材料不匹配，如镀铬环与镀铬缸套不匹配；2）活塞环断裂；3）磨合质量不好；
4）润滑、燃烧和冷却不良，5）工作表面粗糙度不合适，易引起运转初期的磨合拉缸；6）活塞运动装置对中不良；
防护措施主要有：1)保证活塞运动装置良好的对中性；2)气缸套内圆表面采用波纹加工或衍磨加工；
3)气缸套内圆表面强化处理；4)活塞环外表面强化处理。

37、如何确定曲轴轴颈是否需要修理？并选择适当的修理工艺。

由于曲轴轴颈在工作中主要产生不均匀磨损和擦伤及腐蚀。

所以，第一：采用外径千分尺或游标卡尺测量曲柄销颈和主轴颈的直径，分别计算出它们的圆度和圆柱度误差，然后判断其磨损程度。

如果超出了规定的标准则应该对曲轴磨损进行修复，方法有：1）尺寸修理法，2）恢复尺寸法。

第二：通过观察曲轴轴颈表面看是否有划痕，拉毛，擦伤，凹坑，锈斑，烧伤等缺陷。

当发现轻微擦伤时，可采用麻绳或布条敷细砂纸缠于轴颈表面，人工往复拉到麻绳磨去
伤痕；
当发现较浅伤痕时，可用油石打磨消除伤痕后，再用砂纸打工；
当发现较深擦伤时，采用油光锉轻轻俢锉，消除伤痕后再用砂纸打工，
当轴颈表面有轻微擦伤和几何形状误差时，可采用专用磨光夹具进行修磨。

38、曲轴裂纹常发生的部位在何处？为什么发生在这些部位？
曲轴主要有三种裂纹：弯曲疲劳裂纹，扭转疲劳裂纹，弯曲—扭转疲劳裂纹。

曲轴上最容易发生弯曲疲劳裂纹的地方是曲柄销或主轴颈与曲柄臂连接的过渡圆角处，沿曲柄臂断裂。

主要是由于主轴承的不均匀磨损，造成曲轴轴线不正。

使曲轴圆角产生过大的附加弯曲应力。

曲轴上扭转疲劳一般发生的地方是曲轴中的圆角或油孔或扭转振动节点附近的曲柄处，并在轴颈上沿与轴线成45°角的两个方向扩展，
断口与轴线相交45°，断面裂纹线近似螺旋线。

由于轴颈的抗扭截面模数比曲柄臂小，而且这些地方扭矩产生的应力加上扭转振动产生的附加扭转应力大且应力集中。

曲轴上有些地方还会发生弯曲扭转疲劳破坏，由哪一种引起主要看断面纹理。

主要发生在曲柄销或主轴颈与曲柄臂连接的过渡圆角处
和圆角油孔处。

主要由于各主轴承的磨损难以掌握和控制导致应力集中和轴承的不均匀磨损。

39、如何知道曲轴发生弯曲？有何方法消除弯曲？
40、筒形活塞在近上止点位置时在缸中倾斜，近下止点时在缸内居中，是什么原因造成的？应如何消除？。