船舶发电机维修保养

一、船舶柴油发电机的日常维护与保养
　　1.一般维护。
　　为保证发电机正常工作，在它附近不应有水、油及污物堆积，不能有腐蚀性气体，以免损伤发电机绕组绝缘。
　　在防潮防尘的同时，要注意不能影响发电机的正常通风冷却。要经常清洁通风孔道内的灰尘污物，保持畅通无阻。冷却空气的温度不得过低，以免绕组及其它导电器件上凝结水珠。
　　对因故短期停止运行的发电机，集电环可不必包扎保护，但要在电刷与集电环之间垫以绝缘纸板、石腊纸或沥青纸，以免电刷在集电环表面形成斑点。
　　发电机的加工面，如果由于油漆脱落而锈蚀时，应及时除锈，并涂以防锈漆。
　　2．拆装注意事项。
　　发电机拆装方法与异步电动机大致相同，但由于发电机重量大，拆装时应注意不要碰伤。
　　拆卸端盖时，注意不要碰伤凸出在机座外面的定子线圈；
　　取出转子时，要在电机定、转子间垫以纸板，以防损伤铁芯和绕组；
　　在用钢索绑扎转子时，钢索不得碰到转子轴颈、风扇、集电环及转手引线。绑钢索处必须垫以木板或橡皮；
　　转子放置时，应放在硬木衬垫上，衬垫放在轴颈或转子的铁芯下面，不得垫在集电环下面，以防集电环被压变形；
　　转子取出后，集电环要用绝缘厚纸包扎起来，以免碰坏。
　　3．发电机的烘干。
　　新安装好的同步发电机，在运行前，一般都应进行烘干。如果绝缘电阻满足要求，可以不进行烘干，但运行开始的24h内负荷最好不超过额定容量的50％。
　　凡是运行中的发电机停车检修或停用时间超过规定的限度，绝缘电阻低于规定值时，必须进行烘干。如确定是表面受潮时，可以用带负荷干燥法进行烘干。
　　凡是因水浸或蒸汽管道漏气而浸湿的发电机必须进行烘干。烘干的方法很多，在船舶上可用下列方法：
　　(1)热风法：把主机产生的干燥清洁的废热风吹入发电机中，对定、转子绕组进行烘干。为防止转轴变形，应周期地把转子转过180度。干燥时，应控制绕组表面温度。用温度计测量，绕组表面不得超过85℃，进风口的风温不得超过90度。
　　(2)短路电流干燥法：把发电机输出端经电流表短接，调节转子励磁电流，使定子每相电流为额定电流的50-70％。发电机可以不在额定转速下运行，但转速应保持恒定，以免温度不稳定。
　　短接点最好选在定子引出线端，也可以经变压器短接，与变压器一起干燥。
　　干燥开始时，先保持定子电流在额定电流的50一70％，运转4-5h，然后逐渐提高电流值，使绕组温度达到75—80℃。并在整个烘干时间内保持此值。温度的调节可以通过改变定子电流的大小来实现。此方法可以同时干燥定子和转子绕组。
　　(3)带负荷干燥法：船用发电机如果仅为表面受潮时，可用带负荷干燥法烘干。干燥时，发电机可先带50%额定电流负载运行。然后按65％、85％、100％数值增加到额定电流。每一级负荷运行24h。在干燥的过程中应定时测量各绕组的绝缘电阻。
　　干燥时的注意事项：
　　加热干燥应在清洁的空气中进行，干燥前用压缩空气将发电机吹拂干净。
　　若绕组潮湿严重，则需先用热风法进行干燥，经一定时间干燥后，再带负荷干燥，以免绝缘被击穿。
　　干燥时，应多放些温度计，分布在发电机的各部分，以便掌握各部分的温度，防止局部过热。
　　加热应缓慢进行，以免线圈内部的潮气骤然蒸发而发生绝缘损伤。若干燥温度达不到要求的温度时，可在略低的温度下进行干燥，只是时间应适当加长。
　　干燥开始后每隔30min测量一次温度和绝缘电阻。当温度稳定后，每隔1—2h测量一次，并作好记录。
　　发电机干燥初期，由于绕组发热，水分蒸发出来，使绝缘电阻下降，然后又逐渐上升，上升的速度愈来愈慢，最后稳定在一定的数值上。在恒定温度下，绝缘电阻保持3h以上不变时，干燥工作即可结束。
　　不论何种方法，在干燥后，当线圈冷却到60℃时，定子绕组和转手绕组的绝缘电阻以500V兆欧表测量，应不低于0.5MΩ。
　　4．发电机轴承的维护与保养。
　　在油环润滑的滑动轴承中，轴承的油量应一定，一般不在运行时注油。油量在规定液面下，轴承不应甩油，以免溅到绕组上。
　　润滑油需定期取出样品检查。若油色变暗、混浊、有水或污物时，应予更换。轴承发热时，均应更换新油。一般每隔250-400工作小时，应换油一次，但至少每半年更换一次。换油时，应先用煤油洗净轴承，再用汽油刷干净后，才可注入新润滑油。
　　采用滚珠或滚柱轴承的电机，当运行约2000h时，即需更换润滑脂一次。轴承用于灰尘多而又潮湿环境中时，应根据情况经常更换润滑油。
　　在启动长期停用的发电机前，如装有滚动轴承时，必须先检查其润滑状态，若原有润滑脂已脏或已经硬化变质，必须先将轴承冲洗干净，再用汽油清洗。最后填人清洁的润滑脂。填入量为轴承室空间的2／3，不可填入过多。
　　5.集电环与电刷的维护。
　　集电环的表面应保持光滑，并呈圆柱形。如果表面有铜绿及灼痕时，应用00号细砂布研磨。研磨时，应把砂布装在直径与滑环相适应的弧形木瓦上进行。也可在运行中研磨。
　　如果表面严重灼伤或集电环变形，应进行光车，光车可在船舶进厂检修时进行。
　　为了使集电环磨损均匀，一年内必须更换其极性一到两次。
　　电刷为易于损坏的部件，应经常检查。
　　若电刷磨损过多，应更换新电刷，新电刷牌号必须与原来的电刷相同。在同一极性刷杆上的电刷应一起更换。新电刷应进行研磨，使其与集电环表面接触良好，再在轻负载下(额定负载的1／3—1／4)，运转到其接触面光滑为止。　　
　　二、发电机投入运行前的检查
　　对于新安装的发电机或经检修及长期停用的发电机投入运行前应进行检查，以保证发电机安全运行。
　　1. 仔细查看发电机内部，不得有杂物存在，防止落入螺钉、工具、抹布等异物。
　　2.用大约两个大气压的干燥压缩空气或皮老虎清除发电机各部分的灰尘。为避免损坏线圈，不得使用金属吹管。
　　3. 检查发电机轴承的润滑情况。润滑油和润滑脂的质量与数量必须符合维护要求的规定。
　　4. 检查发电机与其原动机的连接情况是否良好。同时检查两机的轴线是否在同一直线上。
　　5. 检查转子是否灵活，同时检查轴承质量。
　　6. 清洁集电环。
　　7. 检查电刷装置，电刷压力为14．7一19.6kPa。
　　8. 测量绝缘电阻，用500V兆欧表测量不得小于0.5MΩ
　　9. 如果发电机结构允许，可用塞尺测量气隙，其最大最小气隙之差与平均气隙之比一般不超过±5%，低速发电机不应超过±10%。
　　10. 检查励磁接线是否正确，引线是否良好。
　　11.检查各紧固件，有松动者应上紧。
　　12. 正式运转前应进行试车，使发电机空转，达到额定转速后再停机检查转向、振动情况、轴承温度等是否符合要求。
船舶增压器和船舶轴系的检修第一节 废气涡轮增压器主要件的检修废气涡轮增压器是柴油机增压系统中的主要设备，由单级废气涡轮和离心式压气机组成，二者装于同一轴上构成废气涡轮增压器的运动件——转子。废气涡轮增压器的作用是利用柴油机废气能量驱动涡轮带动同轴上的压气机把空气压力提高送入气缸，使柴油机功率大幅度提高。废气涡轮增压器约使柴油机功率增加一倍，而重量只增加10%。
废气涡轮增压器是在高转速，高的废气温度，空气和废气的流量、流速大的情况下工作的。一般废气的压力为0.25～0.45MPa，废气温度为500～600?C；转速随增压器尺寸不同，一般大尺寸增压器的最高转速达10000r/min，小尺寸增压器的最高转速可达40000～50000r/min。所以，废气涡轮增压器属于精密机械。
柴油机—废气涡轮增压器联合装置运转时，废气涡轮增压器容易产生的故障有涡轮壳体腐蚀、轴承损坏、叶片损伤、气封损坏和增压器振动等。轮机员日常良好的维护管理工作，可减少这些故障的发生。
一、涡轮壳体腐蚀的检修
废气涡轮增压器涡轮壳体由废气进气壳与排气壳(即废气经过涡轮叶片后排出的部分)组成。进气壳与排气壳通常采用合金铸铁制成，分为冷却式和非冷却式。冷却式壳体为双层，形成水夹层。进气壳与排气壳内表面经常与具有腐蚀性的高温废气和水接触。壳体内部水夹层—冷却水腔的冷却水自底部引入，经上部排出。为了防止电化学腐蚀，除用淡水冷却外，还在淡水中加防锈剂和在壳体上安装防腐锌块等。
1．涡轮壳体腐蚀部位
涡轮壳体内表面与废气接触发生腐蚀，特别是在排气壳的底部A处常发生腐蚀烂穿，如图9-1所示。通常由于对涡轮壳体腐蚀缺乏认识和应有的重视，不能及时发现腐蚀，以致故障突然发生，造成增压器不能继续运转，需停航修理。由于突发故障需临时紧急订购备件，造成很大的经济损失。
2．壳体腐蚀原因
1）硫酸腐蚀
柴油机燃用含硫较多的重油产生含有SO2、SO3和水蒸气的废气。废气进入涡轮端进气壳的温度可达500～600?C，自排气箱壳排出的温度为300?C左右。排气壳体内壁面温度为150?C左右，低于硫酸露点（170?C）。所以，当废气与排气壳内壁面接触时，在壁面上生成亚硫酸或硫酸，并顺壁面流至底部，聚集在排气壳底部的硫酸溶液使铸铁壳体受到强烈的电化学腐蚀，甚至腐蚀烂穿。
废气涡轮增压器压气机端，受到空气灰尘等污染，涡轮端喷嘴、叶片及通道受到废气的严重污染和积炭堵塞通道，不仅使增压器工作性能受到影响，而且影响转子动平衡性。为此两端采用喷水清除污垢。涡轮端是在低负荷下喷水清洗，一般每周一次，约l0min，喷水量随机型而异。低负荷下废气温度较低，会产生更多的酸附在壁面上，同时喷水后若未彻底清除排气壳底部积水，使腐蚀更加严重。
2）高速气流引起的腐蚀
柴油机排气以高速流入增压器进气壳。排气中含有未燃尽的炭粒与壳体壁面接触造成对壁面的浸蚀，特别是在气流方向改变处，离心力使炭粒冲击壁面。受到浸蚀的壁面裸露在气流中受到更大的腐蚀作用。涡轮端进气壳进气道附近壁面的穿孔大多属于这种腐蚀。
3）冷却水腔腐蚀
增压器采用海水冷却时，冷却水腔壳体壁面受到电化学腐蚀。
3．壳体腐蚀的防止与修理
1）防止腐蚀的方法
防止涡轮端壳体腐蚀的方法主要采用提高冷却水进口温度防止硫酸腐蚀；彻底清除涡轮端喷水清洗后的残水；选用非冷却式增压器等。在进、排气壳内表面容易腐蚀部位钎焊一层耐热耐蚀M合金的非冷却式增压器可使其壳体寿命从3～6年延长至l0年以上。
2）修理
(1)壳体腐蚀后，其最小壁厚大于设计壁厚的50%，壳体冷却腔经1.5倍工作压力(不少于0.4MPa的水压试验，合格后可继续使用。
(2)壳体腐蚀后，局部最小壁厚小于设计壁厚的50%或破损时，允许焊补或用无机胶粘剂修补，经1.5倍工作压力的水压试验合格后可继续使用。
二、轴承的检修轴承在涡轮增压器中居重要地位，它不仅保证转子安全可靠地高速回转，还必须保证转子固定在准确的位置上。所以，轴承的可靠性对增压器和柴油机正常运转均关系极大。涡轮增压器轴承分为滚动式和滑动式，船用增压器多采用滚动轴承，另外还有止推轴承。滚动轴承摩擦系数小，产生热度少，润滑油消耗量少，可使润滑系统简化，一般采用透平油只需设置油池和自带油泵。滚动轴承拆装方便、起动性能好，效率高。但受其使用寿命限制，规定的使用寿命期满必须更换。
滑动轴承结构简单，造价低，可与柴油机使用同一个润滑系统或专门设置一套外供油装置，所以使增压器整体结构复杂化，并且维护管理要求高，否则容易发生故障。
增压器轴承是在高温、高速和轻负荷条件下工作的，保证轴承在工作条件下可靠运转，除了保证轴承的结构设计、材料和制造等满足要求外，使用中良好的维护管理也是至关重要的。
1．滚动轴承的检修
压气机端轴承多采用成对双列向心推力轴承，起支承转子和止推作用；涡轮端轴承采用单列向心球轴承或单列向心短圆柱滚子轴承，起支承转子作用。增压器工作时，滚动轴承应转运灵活、无异常声音、无过热，轴承的各零件应无损伤、腐蚀、裂纹和松动等缺陷。
1）滚动轴承