船舶机械维修理论与维修技术分析

发表时间:2021/4/20   来源:《科学与技术》2021年1月2期   作者:赵笠利 刘俊龙 李炜
[导读] 随着我国船舶制造水平的不断提升,为促进我国海运、
        赵笠利 刘俊龙 李炜
        大连周到科技有限公司 辽宁省大连市116000
        摘?要:随着我国船舶制造水平的不断提升,为促进我国海运、河运以及军事等各个领域的发展做出了重要的贡献。根据船舶的使用性质不同,其组成部分会存在一定的差异性,无论哪种使用用途的船舶,为了保证船舶航行的安全性和稳定性,都需要有完善的机械维修技术作为保障。文章首先阐述了船舶机械维修的理论,然后对船舶机械维修技术进行分析,为促进我国船舶机械维修水平的提升提供参考。
        关键词:船舶;机械维修;理论;维修技术
1.船舶机械维修的相关理论
        1.1可靠性理论
        可靠性通常是指产品在特定的时间与条件下,能够实现其应有功能的能力,属于是产品固有的特性之一,而从船舶机械设备的角度来看,我们则可以将可靠性看做是设备的综合性能,以及其在设计、材料、制造、安装等各个阶段的质量。一般来说,船舶机械设备的可靠性可具体分为固有可靠性、使用可靠性以及环境适应性三部分,其中固有可靠性是指设备在设计时所赋予的内在可靠性;使用可靠性是指设备在制造、使用过程中表现出来的可靠性;而环境适应性则是指是设备在周围环境影响下所具有的可靠性。在船舶机械维修中,如果能够机械设备的各方面可靠性进行准确分析,就可以掌握各种机械故障的原理与规律,并采取相应的处理措施来对故障进行预防,从而使机械设备的可靠性得到提升。
        1.2可维修性理论
        可维修性是对故障产品恢复原有功能能力的一种衡量标准,与可靠性同样属于产品固有特性,如果船舶机械设备在发生故障后,经过有效维修能够在规定时间内恢复到原有性能,那么就说明该机械设备的可维修性较高,反之则说明机械设备在设计、制造阶段存在问题,导致其可维修性不足。通常情况下,机械设备具有良好维修性说明其维修难度较低,对于维修工艺以及维修人员技术水平的要求也并不高,同时还存在着维修时间短、维修费用低、维修质量高的特点,如果维修人员能够对船舶上故障机械设备的可维修性做出准确判断,就可以据此制定相应的维系策略,从而通过维修迅速保持或恢复机械设备的原有功能。
        1.3现代预防维修
        现代预防维修理论顾名思义就是在故障发生之前对机械设备进行针对性、系统性的维修工作,从而实现对机械设备故障的有效预防,具体包括定时维修、视情维修以及事后维修三种维修方式,其中定时维修是指按照预定周期来完成机械设备的维修工作;视情维修是指根据实际情况来确定维修时间,并进行维修工作;而事后维修则是指在机械设备发生故障后再进行维修,以防止故障的再次发生。通过预防性维修,能够有效控制船舶机械设备的故障发生几率,减少故障的发生,从而使故障影响、故障损失降到最低,与针对故障展开维修的传统维修理论相比,其维修效果显然是更好的。
        1.4全寿命维修
        全寿命维修是指将维修工作贯穿于产品设计、制造、使用、淘汰等各个环节,从全寿命周期对产品展开维修,具体包括维修论证、可靠性与可维修性设计、可维修性检验、维护与修理、淘汰处理等五个部分。这一维修理论包含了预防维修、可维修性、可靠性等多种理论,能够从全局出发对船舶机械设备展开系统化的维修处理,从而将机械设备的故障发生几率降到最低,并使维修效果达到最大化,这对于船舶机械维修同样是非常关键的。
2船舶机械维修技术
        2.1状态监测维修技术
        在船舶进行远洋航行的过程中,如果机械设备发生故障,将会直接影响到船舶航行的安全性和可靠性。

为了减少机械设备故障的发生几率,需要制定严格的机械维修措施,可采用状态监测技术对机械设备的运行状态进行实时监测,可以提前发现机械设备潜在的安全隐患,及时发现及时处理,避免机械故障影响到船舶航行的安全性。目前应用于船舶机械设备的状态监测技术主要包括油液分析法、振动分析法和热力参数分析法,油液分析法主要是通过对机械设备润滑油中磨损微粒的浓度、形状及大小的变化、优质的变化、含铁量的变化进行监测,以此来判断机械设备的磨损程度,并且在发生故障时能够判断出故障点,为机械设备的维修提供决策依据。振动分析法主要是通过对船舶机械设备的振动频谱和频率进行分析,以此判断设备的运行状态。热力参数分析法是通过对船舶机械设备运行时热力参数的变化来判断设备的工作状态。状态监测技术的应用能够有效提高预防性维修技术水平的提升,最大程度的避免机械故障的发生。        
        2.2维修技术和方法的选择
        在船舶机械设备实际维修工作中,维修范围较广,零部件种类和数量较多,所以需要根据船舶的用途以及机械设备的功能采取适宜的维修技术和方法。在清洗不同的机械设备时,需要对机械设备的运行原理、精准度、注意事项等有详细的了解,然后采用适宜的清洗工具和方法进行清洗。对于破损零部件的修复,需要根据其所处的位置、功能、性能、精确度要求等来确定具体的维修技术和方法。比如对于精确度要求不高以及可重复使用的设备而言,可以采用喷涂或者电镀的维修方式,但是对于精度和技术要求较高的设备维修,可采用激光熔覆的维修技术。所以维修技术的选择应该遵循适用可靠的原则,既能够保证维修效率,又能够保证维修质量。
        2.3实现再制造与实时维修的3D打印技术
        随着我国科学技术的快速发展,3D打印技术由于较多的优点在制造领域获得了较高的评价,将3D打印技术应用于船舶再制造和实时维修中,能够显著提升机械维修效率,降低机械维修成本,为船舶的安全航行奠定良好的基础。在大型船舶的远洋航行中,如果机械零部件发生故障需要及时抢修时,由于受到维修技术、运行环境以及零部件存储等方面的限制,会影响到维修的质量和效率。如果采用传统的方法进行零部件的修复,因为在零部件的制造工艺和修复工艺中存在一定的差异性,所以修复后的零部件性能会有所下降,不利于机械设备的安全可靠运行。而利用3D打印技术进行零部件的修复,可以逐点进行数字化修复,能够高效控制成形合金的成分和组织,确保零部件性能的稳定性。尤其是在大型化和专业化的船舶机械设备中,有很多造价高、精度高的零部件,如果零部件受损急需进行高质量的维修。采用3D打印技术进行机械维修,具有速度快、稳定性强、成本低等特点,而且还能够减少船舶中易损零件的库存量,减轻船舶的部分载荷。由于3D打印机的投入成本高,且在技术上还存在一些瓶颈,所以目前还没有广泛应用于船舶再制造和实时维修中。
        2.4RFID技术在器材和机械设备维修中的可视化应用
        在用于作战类的舰船中,武器装备及机械设备的战损消耗较大,所以需要有快速精准的器材维修保障体系,为快速恢复武器装备的战斗力和舰船的安全航行提供基础保障。对器材和机械零部件的高效管理是提供维修保障的基础,由于武器装备和机械零部件的种类和数量较多,所以为器材保障工作带来一定的难度。RFID作为一种非接触式自动识别技术,已经广泛应用于我国的各个领域中。只需要在器材包装上安装电子标签和电子封签,就能够对器材进行长期的跟踪识别和管理,实现器材管理的全过程可控化。RFID技术具有信息存储空间大、自动识别、环境适应性强、安全性高、不易损坏、防电磁干扰、寿命长、体积小等优点,所以在器材和零部件的可控化管理中应用,能够有效提高管理效率。根据RFID技术的优点,可以建立器材可视化管理系统,通过可视化管理系统,能够实时追踪到每種器材和零部件的位置及状态,这也为武器装备和机械设备维修工作带来巨大的便利。
        参考文献:
        [1]孙超.试论船舶机械设备维修保养中的常见故障及排除方法[J].内燃机与配件,2019(24):153-154.
        [2]李仕泰.论船舶修理技术工艺应用与改进方案[J].中国设备工程,2019(12):42-43.
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