船舶机械维修理论与维修技术分析

陈亮

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的现状及未来发展趋势进行分析，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

中图分类号：U672         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）20-0147-02

Abstract： The continuous improvement of the level of shipbuilding in China has made important contributions to promoting the development of shipping， river transportation， military and other fields in our country. According to the different nature of the use of the ship， its components will have certain differences. No matter what kind of use of the ship， in order to ensure the safety and stability of ship navigation， it is necessary to have perfect mechanical maintenance technology as a guarantee. This paper first expounds the theory of ship machinery maintenance， and then analyzes the current situation and future development trend of ship machinery maintenance technology， in order to provide reference for promoting the level of ship machinery maintenance in our country.

Keywords： ship; mechanical maintenance; theory; maintenance technology

隨着我国综合国力的增强，船舶制造也逐渐向大型化、专业化、快速化、智能化和数字化的方向发展，为促进国民经济发展，保障国土安全作出了重要贡献。由于船舶的航行环境比较恶劣，所以船舶机械设备在运行时会受到磨损、海水腐蚀、风吹日晒等各种因素的影响而发生故障，从而威胁到船舶航行的安全性和可靠性。这就需要加强对船舶机械设备的维护和保养，因为船舶的使用性质不同，所以对机械设备的精密性和可靠性有不同的要求标准，这就需要船舶维修人员要详细了解船舶机械设备的运行原理以及常见的故障类型，然后有针对性的制定维修计划。通过对船舶机械维修理论的分析，能够更加明确机械维修的方向和内容，再与船舶机械设备运行中常见故障相结合，采取有效的维修技术措施，可有效提升船舶机械设备维修效率。

1 船舶机械维修的相关理论

对船舶机械设备的维修理论进行分析，有利于最大限度的降低机械设备的故障发生几率，提高机械维修效率，为船舶的安全稳定航行创造有利条件。

1.1 可靠性维修理论

可靠性维修主要是指船舶机械设备在特定的时间和条件下，能够保持其各项功能的正常运行，主要包括固有可靠性、使用可靠性和环境适应性三个部分。固有可靠性主要是指机械设备在设计阶段具有的可靠性指标，使用可靠性主要是指机械设备在制造及使用过程中所表现出来的可靠性，环境适应性主要是指机械设备在特殊的环境中能够灵活适应的可靠性。通过对可靠性维修理论的分析，可为维修人员进行主动维修提供有利的参考依据。维修人员可对机械设备的设计参数、运行过程中的故障信息、主要功能、运行环境等信息进行收集，然后确定机械设备的故障率、故障密度、平均寿命等可靠性衡量指标，然后对机械设备可能存在的安全隐患进行总结，通过主动维修的方式控制安全隐患的根源，最大程度的避免安全事故的发生。

1.2 全寿命周期维修理论

船舶机械设备发生故障的原因较多，在零部件的设计、制造、安装、使用、淘汰等各个环节都会对机械设备的性能、安全性和可靠性有不同程度的影响，且同一个零部件在不同的时间阶段和使用环境下，都会表现出不同的故障特征。为了确保船舶机械设备能够长期安全稳定的运行，需要重视全寿命周期维修理论，将维修工作贯穿于机械设备的整个寿命周期中。为了切实保证全寿命周期维修理论的落实，需要船舶的建造企业和使用方的共同配合。在船舶设计制造过程中就应该对机械设备在使用过程中可能出现的故障类型进行预判，然后在设计上进行优化改进，对于设计中不可避免的缺陷，建造企业需要与使用方进行深入的沟通和交流，以确保机械设备在使用过程中能够得到有效的预防和维护。在船舶机械设备投入使用后，可以采用先进的设备监测诊断技术，对易发生故障的部位采用状态监测，能够实时获取各零部件的运行状态，既能够减少故障的发生，又能够为快速诊断故障部位提供有效的参考依据，提高维修效率。

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。但是随着技术难关的攻克以及成本的降低，未来将会成为我国船舶机械设备维修的主要发展趋势。

2.4 RFID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。根据可视化系统的应用，机械维修人员能够对武器装备以及舰船中机械设备的使用状态有更加详细的了解，然后通过数据分析能够制定出更加完善的维修计划，提高维修机械设备的维修效率。

3 结束语

船舶是进行海上活动重要的交通工具，只有保证船舶自身的质量，才能够切实发挥船舶的航行价值。由于船舶的使用性质不同，所以在整体构造和机械装备的精密度等方面存在很大的差异性。这就需要船舶机械维修人员，不仅要熟练掌握机械维修的专业理论知识，还要根据船舶的实际情况提高自身的维修技术水平。随着科学技术的不断发展，很多先进的维修技术逐渐应用于船舶机械设备维修中，比如3D打印技术以及可视化技术等。先进机械维修技术的应用，不仅提高了维修效率，同时也降低了船舶机械设备故障的发生几率，减少了船舶机械维修的成本，为船舶的安全可靠运行创造了有利的条件。

参考文献：

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