輪機維護與修理習題及答案一、輪機維護基礎(chǔ)概念與原理1.簡述輪機維護中“預(yù)防為主”原則的具體實施要點。答：“預(yù)防為主”是輪機維護的核心原則，具體實施需從三方面展開：首先是定期維護計劃的制定，根據(jù)設(shè)備說明書、船級社規(guī)范及實際運行數(shù)據(jù)，明確各部件的檢查周期（如柴油機缸套每500小時測厚、增壓器每200小時清潔）、維護項目（如滑油濾器清洗、密封件更換）及技術(shù)標準（如軸承間隙需控制在0.15-0.25mm）。其次是狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，通過振動分析（如使用測振儀檢測齒輪箱振動頻率，正常范圍≤4.5mm/s）、油液分析（如光譜儀檢測滑油中Fe含量，超限值＞20ppm時需排查磨損部件）、溫度監(jiān)測（如排氣溫度偏差應(yīng)＜50℃）等手段提前發(fā)現(xiàn)潛在故障。最后是維護記錄的規(guī)范化管理，記錄內(nèi)容需包括維護時間、操作人、更換部件型號、檢測數(shù)據(jù)（如缸壓測量值）及異常情況描述，為后續(xù)故障分析提供數(shù)據(jù)支撐。2.解釋柴油機“熱工參數(shù)”的定義及其在維護中的作用。答：熱工參數(shù)指反映柴油機熱力循環(huán)狀態(tài)的關(guān)鍵指標，主要包括缸內(nèi)爆發(fā)壓力（正常范圍8-12MPa）、排氣溫度（各缸溫差≤50℃）、壓縮壓力（四沖程機約3-4MPa）、滑油溫度（80-90℃）及冷卻水溫（75-85℃）。在維護中，熱工參數(shù)的監(jiān)測可直接反映燃燒效率、部件磨損及冷卻系統(tǒng)狀態(tài)。例如，某缸爆發(fā)壓力低于正常值（如7MPa）可能由噴油器霧化不良或活塞環(huán)漏氣導(dǎo)致；排氣溫度異常升高（如單缸達600℃）可能是燃油噴射正時滯后或氣閥間隙過大；壓縮壓力下降（如2.5MPa）則提示活塞環(huán)與缸套密封失效。通過定期測量（如每航次測量一次）并分析熱工參數(shù)，可精準定位故障部件，避免故障擴大。二、常見故障診斷與處理3.某船主機（6缸四沖程柴油機）啟動時曲軸轉(zhuǎn)動緩慢，無法達到啟動轉(zhuǎn)速，分析可能原因及排查步驟。答：可能原因及排查步驟如下：（1）啟動空氣系統(tǒng)故障：①啟動空氣瓶壓力不足（正常啟動壓力≥2.5MPa），檢查空氣瓶壓力表，若壓力＜2.5MPa，需啟動空壓機補氣；②啟動閥卡阻，拆卸啟動閥檢查閥芯是否積碳（常見于長期未維護的設(shè)備），用柴油清洗后測試開關(guān)靈活性；③空氣分配器故障，檢查分配器凸輪與滾輪間隙（正常0.1-0.2mm），間隙過大時調(diào)整或更換磨損部件。（2）柴油機阻力過大：①活塞與缸套卡阻，拆檢缸套內(nèi)壁是否有拉缸痕跡（如劃痕深度＞0.1mm），測量缸套內(nèi)徑（橢圓度＞0.3mm需鏜缸）；②主軸承間隙過小（正常0.2-0.3mm），通過壓鉛法測量軸承間隙，間隙過小需刮研或更換軸瓦；③曲軸變形，使用百分表測量曲軸臂距差（正?！?.1mm/m），超差時需校直或更換曲軸。（3）電氣系統(tǒng)故障（電啟動機型）：①啟動電機電刷磨損（電刷長度＜10mm需更換），檢查電刷與換向器接觸面積（應(yīng)≥80%）；②蓄電池電量不足（電壓＜12V），用萬用表測量電壓，不足時充電或更換電池；③啟動電路接觸不良，檢查接線端子是否氧化（用砂紙打磨），導(dǎo)線電阻（應(yīng)＜0.1Ω）是否超標。4.主機滑油壓力突然降至0.1MPa（正常0.3-0.4MPa），伴隨滑油溫度升高（達95℃），分析故障原因及應(yīng)急處理措施。答：故障原因分析：（1）滑油泵故障：①齒輪泵齒輪磨損（齒頂間隙＞0.2mm）導(dǎo)致排量下降；②泵軸密封泄漏（觀察泵體周圍是否有油跡）；③吸口濾器堵塞（壓差＞0.05MPa），拆檢濾器可見金屬碎屑或雜質(zhì)。（2）滑油管路泄漏：①管接頭松動（檢查法蘭連接處是否有油滴）；②管路裂紋（用滲透探傷檢測）；③油底殼漏油（檢查油底殼螺栓緊固度，或密封膠失效）。（3）軸承間隙過大：主軸承、連桿軸承間隙超過標準值（如主軸承間隙＞0.4mm），導(dǎo)致滑油泄漏量增加，系統(tǒng)壓力下降。應(yīng)急處理措施：①立即降低主機轉(zhuǎn)速至最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（約30%額定轉(zhuǎn)速），減少滑油消耗；②檢查滑油循環(huán)柜油位（若油位下降＞10%，確認外部泄漏點并臨時封堵）；③啟動備用滑油泵，若壓力仍無法恢復(fù)，應(yīng)立即停車；④停車后拆檢滑油泵、濾器及管路，測量軸承間隙，更換磨損部件（如軸瓦）或修復(fù)泄漏點；⑤恢復(fù)后運行30分鐘，監(jiān)測壓力（應(yīng)穩(wěn)定在0.35MPa左右）及溫度（≤90℃）是否正常。三、關(guān)鍵部件維護操作與標準5.簡述柴油機缸套的維護要點及磨損檢測方法。答：缸套維護要點：（1）日常維護：①控制冷卻水溫（75-85℃），避免溫差過大導(dǎo)致熱應(yīng)力裂紋；②定期化驗滑油（每500小時），確保堿值（TBN）≥6mgKOH/g（不足時添加添加劑），防止酸性腐蝕；③檢查缸套水封圈（每1000小時），更換老化或變形的O型圈（壓縮量應(yīng)控制在15-20%）。（2）定期檢修：①每2000小時測量缸套內(nèi)徑，重點測量上止點下方100mm（磨損最嚴重區(qū)域）及中部、下部，記錄橢圓度（同一截面上最大與最小直徑差）和錐度（上下截面直徑差）；②若橢圓度＞0.3mm或錐度＞0.5mm，需鏜缸修復(fù)（鏜削量≤0.5mm），并配裝加大尺寸活塞環(huán)；③若缸套內(nèi)壁出現(xiàn)縱向劃痕（深度＞0.2mm）或穴蝕坑（面積＞5cm2），需更換新缸套。磨損檢測方法：使用內(nèi)徑千分尺（精度0.01mm）測量，每個截面測量四個方向（0°、90°、180°、270°），計算橢圓度和錐度。例如，某缸套上截面直徑為300.2mm（0°）、300.5mm（90°），下截面直徑為300.1mm（0°）、300.3mm（90°），則橢圓度為0.3mm（上截面），錐度為0.1mm（上截面0°與下截面0°差值）。6.說明增壓器轉(zhuǎn)子動平衡檢測的步驟及標準。答：檢測步驟：（1）拆卸增壓器：關(guān)閉主機，待轉(zhuǎn)子完全停轉(zhuǎn)后，拆卸進排氣管道、潤滑油管，取下壓氣機殼和渦輪殼，取出轉(zhuǎn)子總成。（2）清潔與檢查：用柴油清洗轉(zhuǎn)子（葉輪、軸），檢查葉輪是否有裂紋（磁粉探傷）、葉片是否磨損（葉尖與殼體間隙正常0.5-1.0mm），軸頸是否有劃痕（深度＜0.1mm可拋光）。（3）動平衡測試：將轉(zhuǎn)子安裝在動平衡機上，以工作轉(zhuǎn)速的80%（約60000r/min）運轉(zhuǎn)，測量不平衡量。（4）配重調(diào)整：若不平衡量超標（標準≤3g·cm），在規(guī)定配重位置（渦輪端或壓氣機端）焊接鉛塊或鉆孔去重，直至平衡量符合要求。標準：增壓器轉(zhuǎn)子的動平衡精度等級為G2.5（ISO1940），即轉(zhuǎn)子重心偏移量≤2.5μm。實際檢測中，不平衡量應(yīng)控制在轉(zhuǎn)子質(zhì)量與允許偏心距的乘積范圍內(nèi)（如轉(zhuǎn)子質(zhì)量10kg，允許偏心距2.5μm，則不平衡量≤10kg×2.5μm=25g·mm=2.5g·cm）。四、修理工藝與質(zhì)量控制7.簡述曲軸裂紋的檢測方法及修理工藝。答：檢測方法：（1）滲透探傷：清潔曲軸表面（用丙酮除油），噴涂滲透劑（停留10-15分鐘），擦除表面滲透劑后噴涂顯像劑，5-10分鐘后觀察是否有紅色線條（裂紋顯示）。（2）磁粉探傷：對曲軸施加磁場（用電磁軛），撒鐵磁粉，裂紋處因漏磁會吸附磁粉形成線條狀堆積。（3）超聲波探傷：使用超聲波檢測儀（頻率2-5MHz），通過反射波波形判斷內(nèi)部裂紋（如波幅突然下降或出現(xiàn)雜波）。修理工藝（針對非貫穿性裂紋）：（1）打磨消除：若裂紋深度＜0.5mm且長度＜50mm，用角磨機（砂輪粒度80）沿裂紋方向打磨成45°坡口，深度超過裂紋尖端2-3mm，最后拋光至表面粗糙度Ra≤0.8μm。（2）焊補修復(fù)：裂紋深度＞0.5mm時，采用鎳基焊條（如ENiCrMo-3）進行冷焊。焊前預(yù)熱至150℃（避免熱應(yīng)力），焊后緩冷（用石棉包裹），然后打磨至原尺寸（公差±0.02mm），并重新進行磁粉探傷確認無新裂紋。（3）鍍鉻修復(fù)：若裂紋位于軸頸表面，可先打磨去除裂紋，再進行電鍍鉻（厚度0.1-0.2mm），最后珩磨至標準尺寸（表面粗糙度Ra≤0.4μm）。8.敘述活塞環(huán)更換的操作流程及裝配注意事項。答：操作流程：（1）拆卸舊環(huán)：用活塞環(huán)拆裝鉗依次取下油環(huán)、氣環(huán)（注意標記缸號，避免混裝），檢查環(huán)槽是否磨損（環(huán)槽高度與環(huán)厚度間隙正常0.05-0.10mm，超過0.2mm需銑削修復(fù)）。（2）清潔與檢測：用柴油清洗活塞環(huán)槽（去除積碳），測量新環(huán)的搭口間隙（將環(huán)水平放入缸套，用塞尺測量開口處間隙，標準0.3-0.5mm，過大需銼削修正）、側(cè)隙（環(huán)與環(huán)槽的垂直間隙，標準0.03-0.08mm，過大需更換環(huán)或銑削環(huán)槽）。（3）安裝新環(huán)：①油環(huán)：先裝襯簧（開口錯開180°），再裝刮油環(huán)（開口與襯簧開口錯開90°）；②氣環(huán)：從下往上安裝，第一環(huán)（鍍鉻環(huán)）開口與第二環(huán)（錐面環(huán)）開口錯開180°，所有環(huán)開口避開活塞銷方向（防止漏氣）。注意事項：①活塞環(huán)安裝時禁止用手硬掰（易斷裂），需使用專用工具；②各環(huán)開口不能重合（否則漏氣量增加30%以上）；③新環(huán)需與缸套磨合（初始運轉(zhuǎn)20小時內(nèi)避免高負荷）；④更換后測量缸壓（應(yīng)恢復(fù)至原機的90%以上），并運行30分鐘檢查是否有異常排煙（如藍煙提示環(huán)密封不良）。五、綜合應(yīng)用案例9.某船主機（MANB&W6S50MC-C型柴油機）運行中出現(xiàn)單缸排氣溫度升高（650℃，其他缸500℃）、功率下降，同時該缸滑油金屬顆粒檢測顯示Fe含量達50ppm（正常＜20ppm），分析故障原因并制定排查方案。答：故障原因分析：（1）燃燒系統(tǒng)異常：①噴油器故障（如噴孔堵塞導(dǎo)致霧化不良），未完全燃燒的燃油進入排氣系統(tǒng)，導(dǎo)致溫度升高；②氣閥間隙過大（正常0.4mm），進氣不足，燃燒不充分；③活塞頂燒蝕（因長期高溫導(dǎo)致局部熔損），壓縮比下降，燃燒效率降低。（2）運動部件磨損：Fe含量升高提示金屬磨損，可能為活塞環(huán)與缸套磨損（環(huán)岸斷裂或缸套拉缸），導(dǎo)致燃氣泄漏至曲軸箱，滑油中混入金屬碎屑；或連桿小端軸承磨損（軸瓦合金脫落），磨損顆粒進入滑油系統(tǒng)。排查方案：（1）初步檢查：①測量該缸壓縮壓力（正常3.5MPa），若低于3.0MPa，提示活塞環(huán)或氣閥密封不良；②拆卸噴油器，用噴油器試驗臺檢測噴射壓力（標準25MPa）及霧化質(zhì)量（要求霧錐角60°，無滴漏）；③檢查氣閥間隙（用塞尺測量，過大時調(diào)整至0.4mm）。（2）深度拆檢：①吊缸檢查：拆卸該缸缸蓋，觀察活塞頂是否有燒蝕坑（直徑＞10mm需堆焊修復(fù)），活塞環(huán)是否斷裂（常見于第一環(huán)）或膠結(jié)（用煤油浸泡后可活動），缸套內(nèi)壁是否有拉缸痕跡（劃痕深度＞0.1mm需鏜缸）；②測量活塞環(huán)搭口間隙（若＞0.8mm需