船舶機艙電動往復機械的維護特點

甘念重

(武漢理工大學能源與動力工程學院，湖北 武漢 430063)

0 前言

現代船舶機艙中的電動往復機械主要包括電動往復水泵、活塞式空氣壓縮機和活塞式制冷壓縮機。電動往復水泵主要包括機艙艙底水泵或油水分離器污水泵，主要性能特點:自吸性能好、轉速低、排量較小及流量脈動。活塞式空氣壓縮機能提供一定壓力的壓縮空氣并儲存在空氣瓶中，主要供給機艙主柴油機和發電柴油機的啟動與控制使用，主要性能特點:壓縮介質為空氣，機體具有完善的冷卻系統，作為機艙重要的輔助設備，一般裝有2～3臺。活塞式制冷壓縮機主要作為船舶伙食冷庫和船舶中央空調中的制冷機組使用，主要性能特點:壓縮介質為氣態制冷劑，機體冷卻介質就是被壓縮的制冷劑，大型機組一般帶有能量調節機構。

1 電動往復水泵的維護要點

1)減速機構的檢驗。

電動往復水泵的泵軸 (或曲軸)可以由電動機經皮帶減速傳動，也可以由電動機經減速器減速傳動。一般啟動前應手動盤車，觀察其轉動是否靈活。對皮帶減速傳動的電動往復泵，要注意皮帶的松緊程度，對減速器傳動的電動往復泵，要注意其潤滑情況的檢查。

2)潤滑系統的檢驗。

電動往復水泵的潤滑可以采用飛濺潤滑，也可以采用壓力潤滑 (有自帶滑油泵)。一般啟動前需要檢查其曲柄箱中的油位是否正常，合適的油位應處于油位鏡的中部。運行中應注意潤滑油的溫度應不超過70℃，壓力潤滑的電動往復泵在運行時滑油壓力一般為0.08～0.12MPa，還要觀察其油封處是否有泄漏。不論是采用飛濺潤滑，還是采用壓力潤滑的電動往復泵，絕對不容許其電動機反轉，否則會出現潤滑不良或完全不能供油的現象。

3)泵閥的密封性檢驗。

電動往復水泵的泵閥是其重要的密封件和易損件，不僅要求有足夠的強度和剛度，還要求關得嚴、阻力小等特點。根據GB 11034－2008的要求，泵閥與閥座的接觸面必須進行密封性試驗，將泵閥組裝后倒置，注入煤油檢查，在5min內應沒有泄漏。

4)活塞環的檢驗。

電動往復水泵的活塞環既可以是金屬環，也可以是非金屬環，一般作艙底水泵使用的電動往復泵活塞環常用夾布膠木制成。膠木活塞環在更換時需要先在熱水中浸泡變軟后，將其開口撐開到8mm左右并等冷卻后才能使用，其間隙檢查包括開口間隙、軸向間隙和徑向間隙的檢查。

5)其它檢驗。

電動往復水泵檢修時，其泵缸缸套的圓度和圓柱度應進行檢查，且尺寸應符合說明書的要求。

2 活塞式空氣壓縮機的維護要點

1)冷卻系統的檢驗。

水冷活塞式空氣壓縮機的冷卻介質一般為海水或淡水，冷卻方式一般是先冷卻壓縮空氣 (包括級間冷卻和壓后冷卻)，冷卻后的介質再去冷卻汽缸和潤滑油，避免冷卻水溫過低造成汽缸內結露引起水擊現象。冷卻水的進、出口溫差一般不超過15℃，冷卻水壓力不低于0.05MPa。在氣體冷卻器上還裝有防止氣體泄漏引起壓力過高的安全閥或安全膜 (破裂壓力為0.40～0.45MPa)，如果是海水冷卻在其冷卻系統上還設有防蝕鋅棒。風冷活塞式空氣壓縮機使用前應注意其電機的運轉方向，避免由于轉向錯誤而引起機體冷卻不良。

2)潤滑系統的檢驗。

活塞式空氣壓縮機的潤滑可以采用飛濺潤滑，也可以采用壓力潤滑 (有自帶滑油泵)，一般小型空氣壓縮機多采用飛濺潤滑。啟動前一般檢查其曲軸箱的油位應處于油位鏡的中部，對于采用級差式兩級壓縮的空氣壓縮機，如果第一級汽缸與活塞的潤滑采用滴油杯式潤滑，啟動前還應檢查油杯的油位 (一般不低于1/3的油杯高度)和滴油速度(一般每分鐘為4～6滴)。采用壓力式潤滑的空氣壓縮機，啟動后要檢查其油壓應不低于0.10MPa，避免由于油壓過低使空氣壓縮機保護性停機，運行中曲軸箱中的潤滑油溫度應不超過70℃ (水冷空壓機)或80℃ (風冷空壓機)。

3)氣閥的密封性檢驗。

氣閥是活塞式空氣壓縮機中最重要的易損件，其工作的好壞直接影響壓縮機的容積流量與效率。其氣閥結構多采用環狀閥或網狀閥，氣閥的升程一般為2～4mm。對氣閥的基本要求是:關閉嚴密、啟閉及時、阻力小及安裝維修方便，氣閥研磨后的密封性應該是:密封線連續，用煤油試漏，要求每分鐘的泄漏量不得超過20滴。

4)運動部件間隙檢驗。

活塞式空氣壓縮機的運動部件間隙檢驗主要包括活塞環間隙 (包括搭口間隙、天地間隙和徑向間隙)、主軸承與連桿軸承間隙、汽缸余隙、活塞與缸壁之間的間隙，還包括汽缸、活塞銷、曲柄銷的圓度和圓柱度應符合規定值。

5)其它檢驗。

注意其安全閥的動作是否靈活與可靠，一般級間安全閥的開啟壓力不超過該級最高工作壓力的120%，最后級安全閥的開啟壓力為該級額定排氣壓力的110%。運行中應防止發生壓縮機著火爆炸，主要措施是避免壓縮機的排氣溫度過高和防止壓縮機長時間空轉。

3 活塞式制冷壓縮機的維護要點

1)機組密封性的檢驗。

對于開啟式的活塞式制冷壓縮機，制冷劑向外泄漏的主要途徑是通過曲軸與機體之間的間隙，因此一般采用機械軸封以減少制冷劑的泄漏。軸封經修理磨合后，對制冷量不大于35kW的制冷壓縮機，在工作狀態下，其軸封允許有微量的滲漏，但不允許有滴油產生。對制冷量大于35kW的制冷壓縮機，滴油不得超過0.5mL/h。當然，采用半封閉式的活塞式制冷壓縮機，由于壓縮機與電機共軸，不存在軸封泄漏的問題，因此其密封性較好。

2)潤滑系統的檢驗。

對活塞式制冷壓縮機來講，潤滑油的作用除了潤滑、密封及冷卻作用以外，在多缸壓縮機中，還可以用來控制卸載機構。另外，其還必須具有較低的凝固點 (一般比制冷劑工作時最低的蒸發溫度低2.5℃)和良好的電絕緣性 (對半封閉式和全封閉式制冷壓縮機)。活塞式制冷壓縮機的潤滑可以采用飛濺潤滑，也可以采用壓力潤滑，一般小型制冷壓縮機多采用飛濺潤滑。啟動前一般檢查其曲軸箱的油位應處于油位鏡的 (1/2～2/3)高度范圍內，運行中曲軸箱中的潤滑油溫度應不高于70℃ (開啟式壓縮機)或80℃ (半封閉式壓縮機)。

3)氣閥的密封性檢驗。

活塞式制冷壓縮機的氣閥主要形式是環狀閥，主要原因是其形狀簡單、易于制造、工作可靠。當然還有適應小型高速機型的簧片閥、條狀閥，能擴大通流面積的塞狀閥和網狀閥。對氣閥的基本要求是:阻力小、壽命長、氣閥形成的余隙容積小、良好的氣密性、結構簡單及安裝維修方便。氣閥的密封性要求是:用煤油試漏，只允許有單獨的滴狀滲漏。

4)運動部件間隙檢驗。

活塞式制冷壓縮機的運動部件間隙檢驗主要包括活塞環間隙 (包括開口間隙和端面間隙)、活塞與汽缸之間的配合間隙、曲軸與主軸徑之間的配合間隙、進氣閥和排氣閥的升程應符合要求，還包括主軸徑、曲柄銷的圓度和圓柱度應符合規定值。

5)其它檢驗。

對活塞式制冷壓縮機來講，壓縮機的氣密性試驗和真空試驗非常重要，它是確保制冷壓縮機能正常工作的必要條件，相關試驗的要求應符合CB 3378－1991的規定。

4 3種電動往復機械結構特點對照 (見表1)

5 結論

本文通過對船舶機艙3種常見電動往復機械的分析，即對船用電動往復水泵、活塞式空氣壓縮機和活塞式制冷壓縮機進行了比較分析，得出了3種電動往復機械維護管理的主要特點。

對相關設備的比較說明，使機艙管理人員非常清楚地認識到這些設備在管理中的不同點和相同點，為深入理解這3種設備的基本結構和工作原理起到一定的作用，方便了機艙的日常管理工作。