船用空压机可靠性试验方法研究.pdf

总第279期
舰船电子工程
Vol 37 No 9
2017年第9期
Ship Electronic Enginccring
船用空压机可靠性试验方法硏究
关涛回志澎
(北京1303信箱14分箱北京100161)
摘要针对日前船用空压机没有一种比较通用的可靠性试验方法,研究船用空压机可靠性试验的基本流程和评估方
法。首次提出了一套设计和开展船用空压机可靠性试验的基本方法,该方法包括船用空压机功能和结构论述、故障模式分
析、故障判决、可靠性试验方案以及可靠性评估等。某型船用空压机的竞争性试验参考了论文所提出的船用空压机可靠性
试验方法,立用表明该方法具有一定的工程应用参考价值,值得类似机电设备可靠性试验借鉴
关键词可靠性试验;空压机;故障模式分析;可靠性评估
中图分类号TK29.7DOI:10.39695.1s:1672-9730.2017.09.024
Research on the Reliability Test of Boat Air Compressor
GUAN Tao HU Zhipeng
(Beijing 1303 Mail Box 14 Box, Beijing 100161)
Abstract The basic flow and valuation mcthod for whc reliability Icsl of boal air compressors arc sludicd as thcre is onc com
mon reliability method for the boat air compressor. A basic method for design and develop reliability test for the boat air compressor
is put forward, including function and structure, failire mode effect analysis, failure decision, reliability test plan, reliability evalu
ation and so on. The method in this paper has been applied in one competition test of some boat air compressor, which shows that the
method has some engineering application value and is worth to be referred in some similar electro-mechanical equipment reliability
Lcsl
Key Words reliability test, air compressor, failure modc cffcct analysis, reliability cvaluation
Class Number TK2297
1引言
此,本文根据船用空压机的特点和可靠性试验的基
本内容,提出了一套设计和开展船用空压机可靠性
船用空压机是船舶失事排水、启动船舶主机和试验的基本方法,力图能够为船用空压机可靠性试
驱动气动设备的关键设备,其可靠性的好坏直接影验评估提供一种新颖且较统一的思路
响了船舶生命力。但是,船用空压机是典型的多部
件可修机械设备,其故障模式多样,寿命比较长
2船用空压机可靠性试验的基本方法
靠性试验费用高,国内开展船用空压机可靠性试验2.1基本流程
鲜有报道。目前,国内外还没有针对空压机可靠性
船用空压机具有失效机理复杂、故障模式多
试验标准,有关企业一般参考TEC60605《设备可靠样、试验周期长、试验费用高、可靠性试验标准贵乏
性试验》标准和IFC60300-3-5《可信性管理应用等特点,为了减少试验费用、提高可靠性试验的效
指南:可靠性试验条件和统计试验的原则》?等标率和准确性,首先需要确定可靠性试验的日的;其
准来自主开展空压机可靠性试验,但是各企业开展次,依据试验目的,在充分了解船用空压机的基本
可靠性试验的基本步骤和评估方法也不统一。为结构、基本功能、放障模式的基础上,确定状态评估
收稿日期:2017年3月9日,修回日期:2017年4月26日
作者筒介:关涛,男,硕士,工程师,研究方向:舰船机电设备管理和设计技术。回志澎,男,工程师,研究方向:舰船机
也隊务竅捃和设计技术
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关涛等:船用空压机可靠性试验方法研究
总第279期
指标、故障判据和试验方案;最后,选取合适的可靠分离器等。各零部件的整体要求是各种部件之间
性评估方法,基于试验数据开展船用空压机可靠性能够相互配合,保证空压机正常工作。有些部件
评估。船用空压机可靠性试验的基本流程如图1的技术状态能够采用定量描述,例如要求进气阀的
所示。
寿命不低于500小时;而有些零部件的寿命并没有
单独定量规定,例如气缸的寿命并没有给出定量数
闻述故状「确
空压障态/定/确定确定
可靠可靠
偵、其一般与整机的寿命相匹配
机棊、模、评、故
本结式估障
性试性评
25确定船用空压机故障判据
构和」分」指//「验方估方
确定科学的故障判据是成功开展船用空压机
原理析标
案
可靠性试验的关键。可靠性试验主要是根据空压
图1船用空压机可靠性试验基本流程
机的整机及关重件技术状态米判断空压机是否发
2.2船用空压机基本结构和原理
生故障。某型空压机的主要故障现象有:充气量不
在设计可靠性试验前,需要详细描述要开展可合格、滑油油耗过大、噪声过大、振动过大、冷却水
靠性试验的船用空压机的基本结构和原理。从船量不够、滑油温度过高、滑油乐力不符合要求、各级
用空压机的基本功能、基本结构组成、基本工作原排气温度过高、空压机后冷凝出口压缩空气温度过
理以及工作环境来描述船用空压机的基本情况,包高、安全阀不起作用、油压控制器故障、压力控制器
括空压机各主要部件的基本功能,压缩级数以及压故障、水压控制器故障、活塞环寿命不合格、进气阀
缩空气管路等信息。这是设计和开展可靠性试验寿命不合格、排气阀寿命不合格、空压机不能起动、
的基础
气缸内壁暦损过快、曲轴箱渗油等故障现象。试验
2.3船用空压机故障模式分析
过程中,如果出现上述现象,需要详细分析引起该
船舶在航行中长期处于横摇和纵摇的反复交现象的原因,以便判断该现象是否是故障,若是故
替中,使得船用空压机承受的外部影响更大,与此障,则要判断故障是否是由于生产厂家的原因造成
同时,船舶长期处于海上高盐、高湿的环境,使得船的,若是,则定为责任故障,则记录一次故障。有些
用空压机的故障模式有其自身的特点。因此,需要故障现象并不一定是责任故障的,例如,由于冷却
根据类似船用空压机的基本结构、使用和维修信水池漏泄而造成的冷却水量不够的故障现象,就不
息,采用结构和功能分析相结合的方法来分析船用能认为是责任故障,这是试验方没有保障供应水的
空压机的故障模式。针对某船用三级往复式活塞原因,并非空乐机制造商的责任
空压机,其故障模式主要有:进排阀门损坏、排气量2.6确定船用空压机可靠性试验方案
降低、排气压力不足、海水泵漏泄、冷却效果不好、
确定可靠性试验方案主要包括确定可靠性试
机体振动过大