第一章_船舶動力裝置系統(tǒng)_第二節(jié) 滑油管系

1、第二節(jié) 滑油管系一、滑油管系的任務及組成滑油管系的基本任務是保證供應主、輔機，壓縮機、傳動設(shè)備及軸系等各運動部件一定壓力和溫度的滑油進行潤滑和冷卻。其目的是在兩個接觸機件間以液體摩擦防止發(fā)生干摩擦，從而減低摩擦功的消耗，減少摩損，以及帶走機件中因摩擦而產(chǎn)生的金屬屑和炭渣等有害物質(zhì)?；团c燃油不同，除因部分滑油燒掉或變質(zhì)而需要更換部分滑油外，其余極大部分經(jīng)重新處理后可再行利用。故滑油的消耗量比燃油要小得多，柴油機的滑油消耗率一般僅為27g/Hp·h，蒸汽輪機與燃汽輪機（包括減速齒輪箱）的滑油消耗率為1g/Hp·h左右。但為了延長滑油的使用期，對大中型艦船的滑油管系設(shè)置滑油分離

2、機。分離機及其管系布置應保證機組在停機或運行過程中，能分離滑油中滲入的水份和雜質(zhì)?；凸芟等园ǎ鹤⑷搿①A藏、輸送、凈化、供應及計量等六個部份。二、滑油管系的設(shè)計一般要求鋼質(zhì)海船的滑油管系的設(shè)計要求見有關(guān)規(guī)定，而軍用艦艇滑油管系的設(shè)計與布置應滿足如下要求：1.每臺主、輔機組，應有各自獨立的滑油系統(tǒng)。2.標準排水量在1000t以上的艦船，每臺主機應設(shè)二臺滑油泵，其中至少有一臺為獨立動力的備用泵。每臺泵的容量應能滿足主機最大功率工作時所需的油量。3.主、輔柴油機的滑油泵如為柴油機本身帶動，一般均需設(shè)置預注油泵，小型柴油機除外，管系中的其它滑油泵，在壓頭和容量滿足下，亦可作為預注油泵。預注油泵一般應

3、滿足下列要求：(1) 作為發(fā)電機組的柴油機，其電動預注油泵的電源應來自蓄電池。否則還需設(shè)置應急手動預注油泵。(2) 電動預注油泵的連續(xù)工作時間應能滿足柴油機的啟動要求，一般應不少于1min。4.可直接換向且自帶滑油泵的柴油主機，若未設(shè)置獨立的備用泵時，應設(shè)有供主機換向時潤滑的油泵。5.輔汽輪機的滑油泵應由本身帶動，并設(shè)有滿足啟動和停機時潤滑的輔助油泵。6.廢汽渦輪增壓器的滑油若由柴油機自帶泵供給時，應設(shè)有備用泵或其它措施，當柴油機停車后，應能自動接入增壓器滑油管系工作。7.滑油管系中應設(shè)有抽除各油艙中沉渣的手動泵。8.柴油機滑油泵的吸入管路應裝設(shè)磁性過濾器。輸出管路應裝設(shè)精濾器。9.主機滑油管

4、系的濾器應為雙聯(lián)式。功率大于300Hp的柴油機滑油管系應設(shè)有滑油高溫、低溫報警裝置，一般還應設(shè)有滑油低壓自動停車裝置。10.主汽輪機組的滑油總管應與主機保護裝置相連，在總管油壓降低至極限值時，主機應迅速停車，并發(fā)出燈光和聲響報警信號。11.柴油機組滑油管系應設(shè)置能自動調(diào)溫的恒溫器。該恒溫器并應設(shè)有手控裝置。12.滑油輸送泵的管系應和主機滑油管相連接。13.主汽輪機組備用滑油泵的動力源，應不受主動力源故障的影響。備用泵應設(shè)有自動設(shè)備，當滑油總管油壓降低到規(guī)定值時，備用泵應能立即自動啟動，并發(fā)出燈光和聲響報警信號。14.主汽輪機的軸承及減速齒輪箱各滑油管上應裝設(shè)調(diào)壓閥，其開啟位置應加以固定。15.

5、主汽輪機組滑油泵的壓出管路應裝設(shè)截止止回閥。16.滑油管系安裝后應有防銹油封措施。滑油管系必須經(jīng)滑油壓力循環(huán)清洗合格后，方可向機組供油。17.大中型艦船的滑油管系應設(shè)置滑油分離器，分離器及其管系布置應保證機組在停機或運轉(zhuǎn)過程中，能分離滑中滲入的水份和雜質(zhì)。18.主汽輪組滑油管系應設(shè)置滑油加熱器。加熱器能量應保證在三十分鐘內(nèi)將系統(tǒng)中全部滑油從8加熱到30。19.主汽輪機組的滑油冷卻器應采用二級冷卻。機組在最大功率工作時，滑油冷卻器一級出口油溫應不大于42。二級出口油溫不大于37。20.滑油循環(huán)艙柜的容量應能容納循環(huán)于主機滑油管系中全部滑油量。循環(huán)艙柜的滑油進出口應盡可能遠離。循環(huán)艙柜的透氣管應引

6、到機艙外，并高出破艙水線。主汽輪機組的滑油循環(huán)次數(shù)一般為不大于15次/h。主汽輪機組的滑油循環(huán)油艙一般應裝設(shè)低油位警報器。21.所有的艦船應設(shè)有滑油貯存艙柜，其容量應不小于循環(huán)滑油艙柜。貯存艙柜的布置一般應高于循環(huán)滑油艙柜，油柜上應裝設(shè)油位提示器和溢流管。22.污油艙柜的容量應能貯存循環(huán)于主、輔機滑油管系中全部滑油。三、日用滑油管系日用滑油管系的任務是保證供應一定壓力和溫度的滑油，其相應設(shè)備為日用滑油泵、滑油冷卻器以及濾器等。保證滑油在摩擦件上的壓力有兩種方式：第一種是利用日用滑油泵直接把滑油壓入發(fā)動機內(nèi)滑油壓力總管而到達各摩擦面；第二種方式是日用滑油泵將滑油輸送至高于發(fā)動機的重力油箱中，由重

7、力油箱用管接至發(fā)動機的壓力總管，利用重力油箱內(nèi)的油的靜壓頭來保證摩擦面上的滑油壓力。第二種方式具有一系列優(yōu)點：1. 滑油壓力均衡不變；2. 日用滑油泵發(fā)生突然故障，不能輸油時，由于高位油箱中有存油，可以維持發(fā)動機正常工作幾分鐘，使輪機員有時間采取應急措施，避免發(fā)動機由于滑油供應中斷而損壞；3. 如日用滑油泵是由發(fā)動機帶動，則發(fā)動機在起動之前，潤滑系統(tǒng)中就可以有壓力，以利起動。在發(fā)動機停車之后，則可以仍用潤滑系統(tǒng)送油，以排除軸承等處的熱量。但重力油箱的使用受一定的條件的限制，尤其在機艙高度有限的船上，高位油箱便無適當位置。日用滑油泵的驅(qū)動也有兩種方式：第一種由發(fā)動機本身驅(qū)動；第二種由電動機獨立驅(qū)

8、動。發(fā)動機驅(qū)動法的主要優(yōu)點是機艙設(shè)備可以簡單些，它多用在輕型發(fā)動機上。獨立驅(qū)動法可以體現(xiàn)高位油箱的1和3兩項優(yōu)點，如果使用了滑油備用泵自動起動設(shè)備，則高位油箱的第2優(yōu)點也具備了。并排除了它要求一定高度的缺點。油壓顯示著有足夠的滑油送到潤滑機件的摩擦面上去，以維持機件的正常潤滑和正常的工作溫度。因此保持滑油的供應壓力，是發(fā)動機安全運轉(zhuǎn)的最重要的一個保證條件。除了上述高位油箱和滑油備用泵的應急起動等安全設(shè)施之外，通常都設(shè)有滑油低壓報警裝置。四、滑油的凈化處理滑油被日用滑油泵送入發(fā)動機的滑油系統(tǒng)中，完成潤滑冷卻作用之后，起了兩方面的變化。第一方面是滑油接受了機械摩擦功所轉(zhuǎn)化的熱量而提高了溫度；另一方

9、面是由于潤滑冷卻循環(huán)過程中，滑油的質(zhì)量逐漸下降，其變質(zhì)的主要原因是隨著溫度升高引起粘度變化，與空氣的作用發(fā)生氧化，使滑油中有膠狀氧化物出現(xiàn)，特別是循環(huán)系統(tǒng)的滑油兼作氣缸潤滑的時候，滑油的氧化更劇烈，并且還會把活塞環(huán)槽處的積炭，燃燒物中的硫酸帶到循環(huán)油艙、柜中去，燃燒產(chǎn)物中的水蒸汽也會凝結(jié)成水，混于滑油中，從而進一步降低滑油粘度，這些現(xiàn)象都加快了滑油質(zhì)量的下降，雖然采取了許多措施來改進，例如在滑油中增加抗氧化添加劑，抗腐蝕的添加劑等，但都只能起減輕的作用，所以滑油的質(zhì)量總是要下降的。為了使滑油在管系不斷循環(huán)工作，在每次循環(huán)中，必須把滑油的溫度重新降為原來進入發(fā)動機時的溫度，這一部分將在冷卻系統(tǒng)中

10、論述，本節(jié)主要討論如何保持滑油的質(zhì)量在一定范圍內(nèi)， 這樣不僅可以延長滑油的使用時間，更重要的是減少機件的摩擦消耗。對于發(fā)動機使用中質(zhì)量下降了的污油，一般有兩種凈化處理方法：平行凈化處理；更換凈化處理。平行凈化處理是當日用滑油在工作的同時，有專門設(shè)備，如離心式分離機、磁性濾器等將循環(huán)中的一部分滑油中的雜質(zhì)加以清除。單位時間內(nèi)，雜物自滑油中的清除量等于雜物在滑油中的生成量，則在理論上可以保持滑油的質(zhì)量不變。其工作原理見圖15和圖16。圖15 用離心分油機平行凈化處理 圖16 用過濾器平行凈化處理利用離心分油機平行凈化處理常用于大型發(fā)動機上，用過濾器平行凈化處理常用于小型發(fā)動機上。平行凈化處理用于航

11、程較長的艦船的滑油管系，因為在航線較長的情況下，航行中不可能按更換凈化處理方式把主機停下來更換滑油。另外，平行凈化處理法能經(jīng)常保持滑油質(zhì)量穩(wěn)定，對機件磨損來說也比較有利。更換凈化處理是讓滑油在循環(huán)系統(tǒng)中連續(xù)工作，直至其質(zhì)量降低到下限時將其全部取出，更換新油。將污油存放在滑油分離艙內(nèi)單獨進行雜物清除，使滑油質(zhì)量達到使用要求。常用的潤滑油牌號有：壓縮機油HS-13，HS-19；汽輪機油HU-22，HU-30，HU-46，HU-57；柴油機潤滑油HC-8，HC-11，HC-14。五、滑油管系的類型內(nèi)燃機滑油管系可分為濕底和干底兩種。1. 濕底管系滑油系統(tǒng)的滑油存放在內(nèi)燃機的底殼中，正常運轉(zhuǎn)時由本身附

12、帶的油泵抽吸底殼中滑油，泵至各潤滑部分進行潤滑，借重力流回底殼中，成為獨立的潤滑系統(tǒng)。這種系統(tǒng)一般用于小型發(fā)動機，在動力裝置中不需另添設(shè)備，只需在經(jīng)過一定的運轉(zhuǎn)時間后進行補充或更新滑油，如圖17所示。2. 干底管系滑油管系的滑油，由另設(shè)的油艙存入，這種系統(tǒng)在大、中型發(fā)動機中普遍采用，一般有二種形式： 船體結(jié)構(gòu)可以在發(fā)動機底殼下設(shè)置循 圖17 內(nèi)燃機濕底潤油管系線圖環(huán)滑油艙時，可以采用一只油泵，這只油泵可 以由發(fā)動機本身帶動或另設(shè)，抽吸循環(huán)滑油艙中的滑油，泵至滑油冷卻器后再至發(fā)動機各運動部分進行潤滑，然后借重力流至發(fā)動機底部集中，又流回到循環(huán)滑油艙中，組成一個完整的日用滑油管系。這種管系的滑油循

13、環(huán)艙安裝位置必須低于發(fā)動機的底殼，如圖18所示。圖18 內(nèi)燃機干底單泵滑油管系線圖 圖19 內(nèi)燃機干底雙泵滑油管系線圖 采用二臺油泵，這二臺油泵可以由發(fā)動機本身帶動或另設(shè)，一臺抽吸泵抽吸發(fā)動機底殼的滑油，泵至滑油循環(huán)柜；另一臺壓入泵，將循環(huán)柜中滑油泵經(jīng)滑油冷卻器，再至發(fā)動機各運動部分進行潤滑后流至發(fā)動機底殼。這種系統(tǒng)不受發(fā)動機和循環(huán)柜安裝位置所限制，冷卻器也可裝在抽吸泵和循環(huán)柜之間，如圖19所示。內(nèi)燃機干底滑油管系的優(yōu)點是曲柄箱的容積和高度較小，適用于發(fā)動機座矮淺的艦船；另外滑油積集于單獨的循環(huán)油柜中，有較好條件以便于放出其中的氣泡；而且易于對滑油質(zhì)量進行檢查和處理。特別是進行發(fā)動機修理時，工

14、作人員便于進入曲柄箱內(nèi)工作，并且修理時落于曲柄箱處的污物棉紗等不致將滑油弄臟。六、滑油系統(tǒng)估算1. 主機滑油消耗量一般可按下式計算： （121）式中 主機滑油消耗量（t）；主機單位馬力小時的消耗率（g/Hp·h）；主機長期持續(xù)運轉(zhuǎn)的最大輸出功率（Hp）；續(xù)航力（h）。注：若主機采用二種滑油，則分別計算。2. 輔機滑油耗量一般可按下式計算： （122）式中 輔機滑油消耗量（t）；輔機單位馬力小時的消耗率（g/Hp·h）。注：對艦艇應另加停泊（自持力時間內(nèi)）時滑油的耗量。3. 滑油貯藏量滑油貯藏量一方面要考慮在氣缸中消耗掉的滑油，包括漏油的補充，另一方面要考慮準備循環(huán)滑油的更換

15、?；偷南呐c發(fā)動機的類型和結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般在27g/Hp·h的范圍內(nèi)，低速機取低值，高速機取高值。循環(huán)滑油的更換因素較復雜，如滑油本身的質(zhì)量，發(fā)動機的技術(shù)狀態(tài)，滑油凈化處理能力等因素有關(guān)，因此一般貯藏量不少于全部滑油更換一次所需的量。另外，循環(huán)滑油變質(zhì)還有意外原因，最常見的是由于燃油在發(fā)動機內(nèi)混入滑油中發(fā)生了稀釋，沖稀了的滑油因粘度大為降低以至失去潤滑能力，故必須更換。滑油貯藏量可按下式計算： （123）式中 滑油艙（柜）容積（m3）；主機換油量（一般在主機內(nèi)循環(huán)的滑油每一航次中都考慮更換一次，小型船舶可不更換，遠洋船則應視續(xù)航力要求而定）（t）；輔機換油量（同主機，但更換次數(shù)應視續(xù)

16、航力而定）（t）； 貯備系數(shù)，可取1.151.2； 滑油密度（t/m3）； 容積系數(shù)，一般取0.80.9；另外也可用下式估算： （124）式中 估算系數(shù)，一般取1.21.5；航海時間（d）；主輔機長期持續(xù)運轉(zhuǎn)的最大輸出功率時每小時的滑油耗量（m3/h）；通?；唾A藏艙（柜）可采用12個。4. 主機滑油循環(huán)柜容積一般可按下式計算： （125）式中 滑油循環(huán)柜容積（m3）；滑油循環(huán)泵的能量（m3/h）；主機滑油每小時的循環(huán)次數(shù)（一般取1218次/h）；1.2油柜容積系數(shù)。主機滑油循環(huán)次數(shù)取得高，系統(tǒng)的滑油量可減少，但滑油的使用壽命將會縮短，反之取次數(shù)較低時，循環(huán)滑油能沉淀的時間可以延長，使滑油的壽

17、命延長，但滑油貯存量將增加。5. 主機滑油泵由于滑油系統(tǒng)的重要性，在中小型船舶上，為了防止發(fā)動機的滑油泵損壞或檢修時不致使發(fā)動機停車，另設(shè)有備用滑油泵，該油泵的能量及壓頭等，依照原滑油泵之規(guī)格選用相近的產(chǎn)品。大型發(fā)動機本身不附帶滑油泵時，則可根據(jù)下列計算來確定。中小型船舶大多采用電動螺桿油泵，大型艦船則通常采用排量較大的電動齒輪泵或螺桿泵。（1）排量的決定 滑油帶走的熱量，一般以發(fā)動機燃油的消耗熱值來計算，大致為總耗油熱值的58%范圍內(nèi)，計算如下：式中 滑油帶走的熱量（kcal/h）；燃油低發(fā)熱值（kcal/kg）。 實用上，總是按滑油所帶走的熱量來計算滑油泵的排量： （126）式中 泵排量（

18、m.3/h）；滑油比熱（kcal/kg·）；滑油出主機溫度（）；滑油進主機溫度（）；考慮到泵的磨損后漏泄量增大的裕量系數(shù)，一般取1.21.3；滑油的密度，一般取0.92t/m3。 壓頭的決定：滑油泵的壓頭，一般均以最后一個主軸承前的滑油壓力不低于0.81.2kgf/cm2作為依據(jù)，再加上管路阻力損失，滑油進入發(fā)動機的壓力，通常采用約為34kgf/cm2（不包括活塞冷卻），45kgf/cm2（包括活塞冷卻）；小型發(fā)動機可略低些；高速強載發(fā)動機則高達7kgf/cm2。6. 滑油輸送泵在大中型的船舶上，各種油柜間的輸送轉(zhuǎn)運及駁至舷外等工作，一般采用獨立的電動泵來完成，有時兼作主輔機的備用滑

19、油泵，在能量及壓頭方面沒有詳細的要求，一般說來，如電力負荷允許，能量大些可以縮短操作時間。兼作備用泵的規(guī)格則應與替代的泵規(guī)格相似。7. 廢氣渦輪用滑油泵（1）排量決定： （127）式中 廢氣渦輪用滑油泵的排量（m3/h）；廢氣渦輪的功率，一般為主機功率的10%；廢氣渦輪軸承所產(chǎn)生的熱量（一般采用4.50（kcal/Hp·h）?；统鰪U氣渦輪溫度（）；滑油進廢氣渦輪溫度（）。（2）壓頭決定：滑油泵的壓頭與廢氣渦輪形式結(jié)構(gòu)及大小有關(guān)，一般采用1525mH2O，大型發(fā)動機采用上限。8. 發(fā)動機噴油嘴冷卻泵重型低速柴油機上，噴油嘴冷卻泵所帶走的熱量約為主機耗油量總熱值的0.2%左右，泵的排量計算如下： （128）式中 噴