轮机工程毕业轮文----滑油分油机无法排渣的原因和排除方法

大连海事大学大连海事大学 毕业论文毕业论文 二二 一一年四月一一年四月 五洲一号 轮滑油分油机无法排渣的原 因和排除方法 专业班级 轮机工程 06 4 姓 名 金 龙 指导教师 轮机工程学院 内容摘要 摘要摘要 本文讲述了 五洲一号 轮 ALFA LAVAL WHPX 407 型滑油分油机的结构组成 叙 述了该分油机在工作过程中发生的无法排渣故障的经过 针对该故障解析了分油机的工作 原理 分析了该故障的起因 查出了该故障所在并消除了该故障 并提出在日后管理工作 中应注意的事项 关键词关键词 ALFA LAVAL 分油机 油渣 ABSTRACT basic on the analysis of the design and working process of the purifier some details that caused the sludge oil have been no found and some measures have taken to rectify such a default as well It will be undoubtedly valuable to our further management on the purifier Keywords ALFA LAVAL purifier sludge oil 目 录 前言 1 1 滑油分油机的故障现象 1 2 滑油分油机的结构和原理 2 2 1 滑油分油机的结构 2 2 2 滑油分油机的工作原理 4 3 滑油分油机的排渣操作流程 5 4 无法排渣的原因诊断及故障排除 6 4 1 原因分析 6 4 2 具体分析 6 4 3 故障排除 8 5 结论 8 参考文献 11 1 五洲一号 轮滑油分油机无法排渣的起因和排除方法 前言 船用柴油机的润滑能够起到减磨 冷却 清洁 密封 防腐 减轻噪音 传递动力等 作用 所以滑油的质量是衡量船舶安全的一个重要指标 然而随着机器的运行滑油中会混 入各种杂质和氧化沉淀物 因此滑油在进机前必须经过净化处理 除去其中的氧化沉淀物 和杂质 净化的好或坏对柴油机的可靠性和使用寿命影响极大 分油机是船舶净化滑油必 不可少的关键设备 滑油分油机就相当于船舶的肝脏 能够把滑油中的有害物质及时的 清理出去 可见滑油分油机在船舶辅机中占有不可或缺的地位 对于 五洲一号 轮这样船龄将近 30 年的船舶来说 机械的老龄化 其可靠性相对较 低 滑油分油机能否正常运行直接关系到主机能否正常运转 关系到能否保证船舶的航行安 全 因此维护好滑油分油机是轮机员日常工作中的主要任务之一 然而因滑油分油机本身 工作程序的复杂性和船上工作环境的恶劣性 故障的发生在所难免 这就增加了我们的工 作难度 1 滑油分油机的故障现象 五洲一号 轮滑油分油机为 ALFA LAVAL WHPX 407 型分油机 为全部排渣式分 油机 此种排渣持续时间较长 也就是在排渣期间排渣孔被打开的持续时间较长 分离筒 内存留的所有物质 杂质 油 水 将全部排出 如果分油机工作正常 在排渣时能听到 排渣的声音 可是在某次航行时 排渣操作后没有听到排渣声 在排渣口看不到油渣排出 而且分油机电流过大 超过了正常范围 次日抛锚停车后对分油机进行解体 欲查明原因 并予以修复 2 2 滑油分油机的结构和原理 2 1 滑油分油机的结构 如图 1 所示 图 1 滑油分油机结构图 1 进 出口 2 分离筒 3 陪水盘 4 立轴 5 涡轮 6 涡轮轴 7 联轴节 8 制动装置 9 泵 传动机构 分油机的传动机构包括电机 涡轮 5 涡轮轴 6 摩擦离合器和 立轴 3 电动机通过摩擦离合器带动涡轮传动装置 然后传递到立轴带动分离筒运转 摩擦离 合器可以保证分油机启动过程比较平缓 加速比较均匀 以避免电机和齿轮过载 为了减 少缓冲器座磨损和减少分离筒转动对整机的影响 缓冲器采用弹性支撑结构 因此分离筒 的转速在启动过程中是逐渐增加到最高转速的 分油机的启动电流在转速增加过程中是不 断增大的 电流会超过正常运行时的最大值 当分离筒转速达到最高转速后 分油机电流 值恢复到正常范围 测速装置 指示分油机转速是否正常 正常运转时转速指示器的转速应符合技术规 格参数中规定的范围 刹车装置 分油机分离筒转速高 转动惯量大 当分油机停车时 若让其自由停止 转动 则需很长时间 使用刹车装置则可减少停车时间 同时还可以迅速通过立轴的临界 转速 遇到特殊异常情况 刹车装置更是必不可少 具体结构如图 2 图 2 刹车装置结构图 分离装置 分离装置的核心是分离筒 它是分油机最重要的部件 分离筒内装有分 配器和碟片组 碟片组上面是颈盖顶部与液位环组成的轻相泵室 碟片颈盖的顶部与泵室 盖锁环组成重相泵室 重相泵室内装有调节油水界面的比重环 分离筒内还装有活塞 滑 块和弹簧座 作用滑块与弹簧座间装有一组作用弹簧 2 2 滑油分油机的工作原理 图 3 分油机的原理图 1 立轴 2 分离筒本体 3 分离盘 4 锁紧环 5 分离筒盖 6 小锁紧环 7 进油管 8 分水顶盖 9 重力 环 10 盘架 11 分配孔 12 分离筒底盘 在混有水和机械杂质的油中 纯油的密度最小 机械杂质的密度最大 水的密度则居 于二者之间 若把油放在沉淀柜中静置 让油在重力的作用下沉淀分离 则一段时间后纯 油在最上层 机械杂质沉淀到最底层 水分则居中 但因油的粘性 水滴和机械杂质在其 中运动时受到粘滞阻力 所以只依靠自身重力来分离水分和机械杂质 所需的时间长且效 果不好 所以目前船舶主要利用沉淀柜对油进行初步处理 若把油置于高速回转的分离筒中 分离筒带动油一起高速回转 即把油置于离心场中 由于纯油 水和机械杂质三者的密度不同 各自所产生的离心惯性力也各不相同 三者会 沿着转动轴的径向重新分布 离心惯性力最大的油渣和固体颗粒被甩到最外圈 离心惯性 力最小的纯油则汇集于转轴附近 水分则居于二者之间 由于机械杂质和水分产生的离心 惯性力比自身的重力大数千倍 因此分离时间短且效果好 这就是各种分油机工作的基本 原理 具体过程为 如图 3 待分离的油从进油管通过分配器被送到分离筒的外边缘 然 后油进入分离盘间并随之高速旋转油再慢慢移向分离筒中间的过程中被不断分离 干净的 油将通过液位环而进入油腔 油被离心水泵从油腔抽出候通过出口流出分离筒 油渣和固 体颗粒被甩向分离筒的外边缘并收集在渣空间 3 滑油分油机的排渣操作流程 停止进油 当分油机开始排渣时 首先停止向分离筒内进油 进入分离筒的待净化 油一般由三通阀控制 通过改变三通阀阀芯的工作位置 上位 下位 可使油进入分离筒 或通过三通阀循环返回 进置换水 停止向分离筒供油后 应向分离筒内部供应具有一定压力的水 称置换 水 具有一定压力的置换水进入分离筒后 会使油水分界面向内移动 驱赶分离筒内的油 从排油口排出 减少分离筒内残油的数量 从而减少排渣时油的损失 排渣操作 通过一定的控制方式 陪水盘 泄放掉滑动底盘下部的工作水 使滑动 底盘下落到下位打开排渣孔 实现排渣操作 一般滑动底盘上有数个泄放孔 一般 3 5 个 当泄放孔被打开时 存留在滑动底盘下部产生向上托力的工作水被放掉 滑动底盘在失去 向上托力后落下 密封操作 当滑动底盘的下部的工作水被重新补充后 滑动底盘将重新在向上托力 的作用下被重新托起 被托起的滑动底盘将关闭排渣口 实现分离筒的密封操作 首先封 闭滑动底盘上的泄放孔 然后补充工作水到滑动底盘的下部 随着滑动底盘下部水量的增 加 滑动底盘将再次被托起 滑动底盘下部的工作水由于蒸发 漏失等原因可能会越来越 少 当水量减少到一定时 可能导致滑动底盘的再次落下 因此为保持分离筒的密封状态 滑动底盘下部流失的工作水在密封期间应不断得到补充 排渣操作和密封操作一般通过安装在分油机上的一套配水系统控制完成 滑油分油机 有两路工作水 其作用分别是补充滑动底盘下部流失的工作水 保持分离筒密封 一般压 力较低 和泄放滑动底盘下部的工作水 实现排渣操作 一般压力较高 进水封水 在完成分离筒密封后 首先引进水封水进入分离筒 水封水充满分离筒 的四周 并不断向回转中心方向移动 滑油分油机有比重环 当水环向内移动一定距离后 就不会再向内移动 再引入的水封水经分油机排水口排出 水封水超过规定压力情况下 如果长时间引入 水封水会由排油口进入净油柜中 进出水达到平衡 恢复进油 在分离筒完成水封后 通过改变进油三通阀的工作状态 引入油进入分 离筒 开始分油操作 一般情况下 油进入流量是由小到大变化的 可防止油流过猛破坏 水封 引起出水口跑油 4 无法排渣的原因诊断及故障排除 4 1 原因分析 根据分油机排渣操作流程分析 分油机不能排渣原因可能是缺少压下滑动圈的开启工 作水 也可能是因为自身原因导致 缺少工作水可能是 高置水箱无水 工作水系统管道或控制阀堵塞或严重漏泄 有关工作水孔脏堵不通 滑动圈周向密封圈失效 自身原因可能是 立轴倾斜导致滑动底盘卡阻无法落下 立轴下沉导致滑动底盘没有下落空间 4 2 具体分析 针对第一种原因我们检查了高置水箱的水位 发现水位正常 第一种原因被排除 针对第二 三种原因我们拆开分油机用专用工具疏导了工作水的通水孔 然后打开工 作水的进水阀 工作水通道喷出很高水柱 第二 三种原因被排除 针对第四种原因我们更换了滑动圈周向密封圈 将分油机装复后仍然无法排渣 第四 种原因被排除 针对第五种原因在分油机运转时没有发现机体有剧烈的晃动 没有听到分油机发出很 大的噪音 第五种原因被排除 针对第六种原因我们解体了分油机 测量了立轴的高度 具体操作如下 首先将环形机体上的密封圈拿掉 如图 4 密封圈有弹性 并具有一定的高度 会 影响测量的精确性 其次用一把钢尺放在环形机体上 如图 5 将测量立轴高度的专用工具的 MIN 端插 入钢尺和立轴之间的间隙中 其间隙必须大于专用工具的 MIN 端 同时也必须小于专用工 具的 MAX 端 检查时发现钢尺和立轴之间的间隙大于专用工具的 MAX 端 图 4 环形机体密封圈示意图 图 5 立轴高度测量示意图 我们用另一把钢尺测量其间隙为 22 5mm 而分油机说明书上规定其间隙为 16 5 18 5 所以可以判断其立轴下沉 导致滑动底盘没有下落空间 不能打开排渣口以致无法 排渣 随后我们对分油机继续解体至拿下立轴 发现立轴蜗杆下端滚动轴承上下移动量较大 如图 6 是导致立轴下沉的原因 图 6 分油机立轴蜗杆 4 3 故障排除 我们将滚动轴承拆下 更换了新的轴承后对滑油分油机装复 进油试验后滑油分油机 排渣正常 故障得到解决 5 结论 本文叙述了滑油分油机无法排渣的故障 从分析分油机的工作原理出发 经反复检查 得知由于立轴蜗杆下端滚动轴承上下移动量较大 导致立轴下沉 滑动底盘没有下落空间 从而导致滑油分油机无法排渣 从本次故障的发生到彻底解决过程中 我们可以看出目前我们的管理水平和解决问题 的能力还是很有限 在故障发生后对原因的没能及时查出 如果不是航线比较短很可能会 影响生产 我们对经常发生的故障进行统计分析 按事故发生的频率做表 并标明事故发 生时的外在表现和应急处理措施 最后根据所做表格订立了应急部署表 以提高应急情况 发生时的处理速度 其表如下 现象故障检寻 机械功能 机 器 振 动 启 动 时 间 太 长 气 味 噪 音 转 速 太 高 转 速 太 低 启 动 功 率 太 低 启 动 功 率 太 高 刹 车 时 间 太 长 齿 轮 箱 内 有 水 原因措施 转鼓不平衡 原 因 清渣不及时 装配不正确 锁 环锁紧不到位 橡胶减振垫损坏 轴向缓冲弹簧断 立刻停机 确 定原因排除故 障 每两年更 换橡胶减振垫 一次 更换轴 向缓冲弹簧 向心泵或立轴高 度不对 停机调整 摩擦片在磨损无 轴承过热更换 齿轮箱油量不够检查齿轮箱润 滑油的质量 大小螺旋齿轮磨 损 更换 轴承磨损更换 使用了刹车将刹车装置放 在未使用的位 置 摩擦片磨损或有 油物 更换 摩擦片有油污清除干净油污 电机故障修理 刹车片磨损或有 油污 换掉 冷凝将水排干 分离机操作水排 出有故障 排除故障 垂直轴系摔水盘 密封处或罩壳密 封处漏泄 将密封圈换掉 传动比不对电机 速度不对 立刻停机 矫 正错误 现 象 故 障 检 寻 分 离 功 能 澄 清 和 净 化 净 化 澄 清 物料从转鼓中流出或从泥渣口出 操作时转鼓自行开启 需要排渣时转鼓不能开启 排渣不畅 分离效果不佳 排出的净油中含过量的水 排出的水中有过量的油 油和水分离不出 排出的渣和水中含过量的油 分离效果不佳 分离后的净油通过水口流出 重 力 环 口 径 太 大 更 换 较 小 口 径 的 重 力 环 重 力 环 口 径 太 小 更 换 较 大 口 径 的 重 力 环 处 理 量 太 大 调 整 背 压 太 高 调 整 分 离 温 度 不 正 确 调 整 分 离 筒 盖 密 封 环 坏 换 新 各 腔 室 连 接 圈 坏 更 换 出 液 盘 选 择 不 正 确 净 化 小 口 径 出