船舶动力装置故障诊断技术现状及发展 陈博

船舶动力装置故障诊断技术现状及发展陈博摘要：船舶动力装饰是船舶的心脏，更是整个船只的安全、稳定所在。船舶动力系统的性能显得越来越重要。作为船舶航行的主要核心部分，船舶动力系统的优缺点影响着整个船舶的性能。关键词：船舶动力装置故障诊断技术现状发展引言在船舶航行过程中，船舶的动力系统是船舶最主要的技术部分，由主机、轴系、轴系附件、传动设备和螺旋桨组成。在船舶的总造价中动力系统的价值为船舶设备总成本的35%以上。船舶的动力系统类型主要有柴油机动力系统、燃汽轮机动力系统、电推进动力系统和混合动力系统等。船舶动力系统的研究也成为了整个造船行业技术研究的重点，也是世界主要船厂技术竞争的关键。船舶动力装置的性能及特点船舶动力装置主要包括三大类：柴油机动力系统、燃汽轮机动力系统和电力推动系统。1.1柴油动力系统的性能特点柴油机的技术已趋近极限，无论是低速机还是中速机，近年来继续向强化、低耗、可靠及低排放发展。低油耗已非追逐的主要目标，代之以低排放成为重大课题。柴油机作为内燃机在启动时能够比较迅速，而且它的负荷运转性能好，安全可靠技术成熟。在现代船舶建造行业中船舶主机和电站多采用柴油机。柴油机动力系统按驱动形式的不同主要分为柴油机直接驱动和齿轮传动两种形式，按照转速的高低分为二冲程柴油机和四冲程柴油机。二冲程柴油机主要应用在大中型远洋运输船舶上，具有转速低动力持久等特点，四冲程柴油机主要应用在中小型船舶（客船、豪华游船以及军船等）上，相比二冲程柴油机它主要具有转速高等特点。柴油机还是船舶燃气轮机推进系统和电力推进系统的主要设备。1.2燃气轮机动力系统的特点燃气轮机相比柴油机在质量和尺寸方面占有绝对的优势，还具有重量轻、功率大、动力响应性好，它具有良好的加速性能和很低的污染气体排放，配上柴油机组成联合动力装置，可克服低工况油耗高的缺点，是高速船最合适的动力装置。加上其特有的低排污，特别适应渡船的使用环境。它的缺点主要在于燃油经济性上不能够做到充分燃油。而且燃汽轮机需要燃用干净清洁、价格昂贵的蒸馏油，价格比较昂贵。1.3电力推动系统的特点船舶电力推动系统相对柴油机动力系统来说，主要由原动机、发电机、电动机、变频器、推进变压器和推进器以及控制调节设备等组成。其主要运用电能来提供动力，电力推进系统根据推进器的不同可分为轴桨推进和全回转推进器两类。其中全回转推进器具有很高的操作性能，主要应用于要求动力定位的海工船。其经济性比较好，同时电推进系统的操控性相比柴油机更加稳定，由于电子变频技术的突破性进展，可以采用简单的交流电动机带动定螺距螺旋桨，根据需要从零到满负荷自由选择转速。多台柴油机形成的电网，电传动可根据负荷率调整单机工况，使其始终处于最佳运行状况，达到低耗、低排放，更加有效地提高整个船舶航行的经济性。船舶动力装置发展相关新趋势2.1谈谈发展的一些新趋势伴随着科技的越来越发展，作为常规的柴油机来说肯定是无法在这样日益进步的社会中生存下去的，因此在未来的发展过程中应当迈着越来越智能化越来越低能耗的方向迈进。然而由于常规的柴油机受到燃料的相关限制，因此仅仅只能够从技术方面进行突破，如果发展了突破还是能够得到高效的经济利益。该表是国际海事组织对于柴油机NQx的相关排放标准规定值，作为我国来说，国内的柴油机必定能够渐渐地降低NQx的排放量。而且柴油动力装置也会随着船东、设计院以及船厂等被越来越得到认同，在上文中，我们已经提到了MAN公司能够按照船舰的实际需求进行模块的设计方式，能够将具体的参数进行设计出来，并提出最为完备的解决方略，通过使用船舶主推进装置集成化制造，从而让相关的动力装置以及安装维修调试等进行集约化解决，从而能够大大提高船舶动力装置的相关可靠性以及技术性能，当前我国的设计院、设计厂商都在努力地完备船舶动力系统的集成设备，从而努力实现自主设计力求主机、轴系和齿轮箱等的动力系统，力求飞跃发展，当然了国内的研究同国外的研究制造还是有一定的差距的。近年来受到人们的环保意识的不断增强，国际海事组织对于船用发动机飞起排放的管制也越发的严格，所以每个国家在动力装置研究上都在进行不断地研究以及技术的改进，从而来寻求突破，船舶动力装置的相关探究将液化天然气（LNG）作为了技术的重点。随着人们对其的不断人力与物力的投入取得了一定的成就，在2003年，SODF双燃料发动机被瓦锡兰集团推出，以后有越来越多的世界知名发动机船商如卡特彼勒公司、曼公司等参与到双燃料发动机的研制中，并取得了很多的成就，当前双燃料发动机以被少量使用在船舶动力装置中，在今后必定会得到更高的突破。2.2船舰电力推进动力装置相关发展新趋势当前在船舶动力装置中被广泛使用的推进装置主要由电动机、原动机、变频器还有就是推进变压器以及控制调节器等构成，可以通过推进器的各不相同，船舶电力推进装置能够分成常规的轴桨推进还有全回转推进器，对于操纵性能要求不是特别高的船舰来说，经常使用的轴桨推进装置如可调桨以及定距桨等，对于操作性能要求相对高一点的船舶来说，通常采用的全回转推进器，相较于前文的柴油机来说，具有更好的经济性以及操纵空间，较为适合于多工况特种船舶，船舶在低航速工作下，电力动力装置可以最大程度的提高船舶的工作经济性，对于柴油机推进油耗来讲，大概能够降低十分之一的油耗。通常情况下轴桨电力推进装置如下图1所示，并且伴随着船舶事业不断推进发展，这样的技能必定会得到更为广泛的应用。图1常规轴桨电力推进装置2.3船舶混合燃料动力装置相关发展新趋势当前发展较快的主要是船舶混合燃料动力装置主要是柴-电推进装置、柴-燃推进装置以及柴-电/燃气轮机推进装置等，这样的混合燃料动力装置主要应用在军用船舶上，并且，伴随着技术的越加娴熟，民用商用船舶也开始采用混合动力装置，设计最为简单的混合燃料动力装置主要是柴油机动力装置，附带PTH功能，使用的是柴油机动力系统和电力系统相结合，及时主推进柴油机在发生问题的情形之下，还是可以使用发电机将其作为动力装置，该种动力装置可以说，自身就具备着很强的稳定性，当前该项技术越来越多的被使用在单机单桨系统的船舶例如多用途货船等上，更先进的混合动力装置还是使用在军事船舶以及多工况工程船中。3.结束语近些年来受到我国各种新技术被不断应用在持有及、电力推进以及混合推进等装置中，可以说是发展迅猛，特别是在军用船舶以及海洋作业船舶之中，都逐渐向着大型化、智能化还有环保方向突破，相信随着日后我国新能源的日益开发、研拓，在船舶动力装置中必定有多种新技术一级新能源应用，当然了，这项