[发明专利]一种船用柴油机滑油系统低压故障分析方法

说明书

提供一种船用柴油机滑油系统低压故障分析方法，属于船用柴油机可靠性分析技术领域，建立滑油压力低故障树分析模型，进行定性与定量分析，得到滑油压力低故障树最小割集，滑油压力低故障的失效率以及所有基本事件对顶事件的重要程度，得出主轴承油隙超差是影响滑油系统末端滑油压力低的主要因素原因。建立滑油系统CFD三维仿真模型，采用混合网格对计算域进行离散，为进一步研究主轴承油隙大小与柴油机滑油系统末端滑油压力的关系，对油膜流场进行仿真计算，建立主轴承油隙和末端滑油压力之间的关联关系数值模型，为船用柴油机滑油系统可靠性分析提供了理论依据，实现故障原因的精准确定，提高船用柴油机故障处理的质量和效率。

技术领域

本发明属于船用柴油机可靠性分析技术领域，具体涉及一种船用柴油机滑油系统低压故障分析方法。

背景技术

滑油系统作为船用柴油机的核心系统之一，对柴油机的润滑、密封、散热等起到至关重要的作用，一旦其某一部分或某一环节发生故障，会造成停工停产，直接或间接造成巨大经济损失，甚至造成关键设备损坏，危及人身安全，影响柴油机的高效、可靠运行。

某型船用柴油机试验、运行时，在额定工况下，末端主轴承滑油压力低于试验大纲的要求，发出报警，试验中断。该问题在试验、运行过程中属于柴油机多发故障，以往多采用以下方法进行故障原因分析：(1)根据柴油机系统原理，梳理滑油系统影响末端油压的所有因素；(2)按照故障因素，开展故障排查，分三步同时进行，一是通过试验排查，二是分解柴油机，检查零部件符合性及密封性，三是技术状态复查；(3)对故障因素逐项排查后形成原因分析报告，确定导致滑油低压的初步原因，制定整改措施；(4)恢复柴油机，试验验证故障是否排除，形成故障归零报告。

现有技术存在的缺陷：(1)上述故障分析采用逐项排查法，分三步排查，第一步试验排查，燃油、滑油等能源消耗巨大，额定工况试验每小时能耗费用过万；第二步整机分解，排查相关零部件，整机系统庞大、零件数量过万，拆检需浪费大量人力、物力、财力及时间，一般拆检排查周期至少10天；第三步技术状态复查，地毯式摸排，效率低下，需排查的技术指标梳理不清，关联技术指标繁多，排查过程缓慢、周期长，很难发现故障原因，且不能建立与故障柴油机之间的精准关系。(2)上述方法整体缺少科学的故障分析体系及评价标准，故障树未建立分析模型，无法定性、定量分析故障原因，未建立故障因素与故障现象之间的关联数字仿真模型，产生故障因素繁杂、排查过程主次不分。(3)上述方法无法精准确定故障原因，经常需反复排查，严重影响产品故障处理的质量和效率，每次类似故障的处理都是首次，经验积累有限，不能建立结构化的故障数据库，更无法建立高效、准确的故障监测、诊断、控制机制。因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种船用柴油机滑油系统低压故障分析方法，本发明为解决传统船用柴油机故障分析方法的低效、科学性不强等问题，通过故障树模型和仿真模型进行分析及试验验证，实现故障原因的精准确定，提高船用柴油机故障处理的质量和效率，能建立结构化的故障数据库，为船用柴油机建立更为高效、准确的故障监测、诊断、控制机制奠定了科学的方法基础。

本发明采用的技术方案：一种船用柴油机滑油系统低压故障分析方法，包括以下步骤：

步骤1：对现场故障原因进行全面分析，根据逻辑门与基本事件搭建故障树分析模型，保证故障产生的所有原因被一一罗列；

步骤2：开展故障树模型定性分析，计算导致滑油压力低必然发生的最小割集；

步骤3：开展故障树模型定量分析，计算所有基本事件对滑油压力低顶事件的重要程度；

步骤4：对重要程度最大的基本事件开展数值计算与分析；

步骤5：以对故障影响因素最大的底事件为切入点，建立滑油系统CFD流体仿真模型，并进行网格划分，使其网格精度达到仿真计算要求；

步骤6：开展CFD数值仿真计算，并对滑油系统内部压力场进行机理分析；