1、2022-3-27第三节 润滑系统 一、润滑系统的功用和组成一、润滑系统的功用和组成 二、润滑系统的主要设备二、润滑系统的主要设备三、润滑系统的维护管理三、润滑系统的维护管理 2022-3-27一、润滑系统的功用和组成 （）润滑系统的功用？ 润滑系统的主要作用是：向柴油机各运动部件输送足量足量的、温度适宜温度适宜的清清洁洁滑油，保证运动件间的液体摩擦，减少零件的磨损和摩擦功的消耗。2022-3-27 （二）润滑系统的型式及组成没有专门的润滑油没有专门的润滑油箱，油底壳起着循环油箱，油底壳起着循环油柜的作用。润滑油泵直柜的作用。润滑油泵直接从油底壳中把滑油送接从油底壳中把滑油送到各摩擦表面，经过
2、润到各摩擦表面，经过润滑后的滑油全部流回油滑后的滑油全部流回油底壳中。底壳中。有专门的滑油箱储存滑油，由油底壳或机座收集的滑油经循环油泵不断地抽出（或依靠重力）送至滑油箱；再由压力油泵把滑油箱中的滑油送到各摩擦表面。2022-3-27135柴油机湿曲轴箱式润滑系统2022-3-276160A柴油机润滑系统简图1过滤器 2手摇泵 3调压阀 4压力泵 5滑油箱 6、7滑油冷却器优点优点：1.能减少滑油与燃气的接触能减少滑油与燃气的接触机会，防止滑油变质；机会，防止滑油变质；2.曲轴箱的容积和高度可以曲轴箱的容积和高度可以减小；减小；3.滑油积集于单独的循环油滑油积集于单独的循环油箱中，保证船舶摇摆
3、倾斜时箱中，保证船舶摇摆倾斜时不会中断供油；不会中断供油；4. 便于滑油的检查和更换，便于滑油的检查和更换，放出滑油中的气泡；放出滑油中的气泡；5.对于大型柴油机来说，便对于大型柴油机来说，便于工作人员进入曲轴箱内拆于工作人员进入曲轴箱内拆装或检查零件。装或检查零件。缺点缺点：结构相对复杂：结构相对复杂 大型低速机都采用干曲大型低速机都采用干曲轴箱式润滑系统。轴箱式润滑系统。 其滑油系统通常又由：其滑油系统通常又由： 曲轴箱曲轴箱强制润滑强制润滑系统系统 曲轴箱油曲轴箱油分油净化分油净化系统系统 废气涡轮废气涡轮增压器润滑增压器润滑系系统等组成。统等组成。2022-3-27Sulzer RND
4、-M柴油机曲轴箱油循环系统柴油机曲轴箱油循环系统1主机主机 2循环油柜循环油柜 3滑油冷却器滑油冷却器 4滑油泵滑油泵5十字头滑油泵十字头滑油泵6滑油滤器滑油滤器7吸入滤器吸入滤器8温度控制阀温度控制阀 9减压阀减压阀10十字头滑油进十字头滑油进口口11轴承滑油进口管轴承滑油进口管12轴承滑油压力表轴承滑油压力表2循环油柜循环油柜 7吸入滤器吸入滤器 4滑油泵滑油泵（压力（压力0.30.4Mpa） 6滑油滤器滑油滤器 3滑油冷却器滑油冷却器 8温度控制阀温度控制阀总管（下分三路进入主机）总管（下分三路进入主机） 5十字头滑油泵十字头滑油泵（0.81.6Mpa） 润滑十字头润滑十字头 9减压阀减
5、压阀（ 0.150.25Mpa ） 11轴承滑油进口管轴承滑油进口管润滑润滑各轴承各轴承 到换向伺服机构到换向伺服机构各路滑油使用后均流入曲轴箱各路滑油使用后均流入曲轴箱油底壳回流到循环油柜油底壳回流到循环油柜 2022-3-27Sulzer RTA型柴油机曲轴箱润滑系统型柴油机曲轴箱润滑系统1主滑油泵；主滑油泵；2-冷却器；冷却器；3-滤器滑油冷却器；滤器滑油冷却器；4-增压泵；增压泵；5-除气器；除气器；6、7-节流阀；节流阀；8-排气阀促动机构；排气阀促动机构；9-滤器；滤器；10-减压阀；减压阀；11-最低油压指示器最低油压指示器2022-3-27MC型柴油机滑油系统n日用油柜日用油柜
6、n滑油循环柜（粗滤器）滑油循环柜（粗滤器）n主滑油泵（两台，一台备用多用主滑油泵（两台，一台备用多用螺杆泵，工作压力为螺杆泵，工作压力为0.4MPa，最大工作，最大工作温度为温度为60，泵送的最大滑油粘度为，泵送的最大滑油粘度为400cSt。 ）n 滑油冷却器（当柴油机冷油起动时，滑油冷却器（当柴油机冷油起动时，部分打开主滑油泵旁通阀，以降低电动机部分打开主滑油泵旁通阀，以降低电动机功率）功率）n温度调节阀温度调节阀n细滤器（工作压力为细滤器（工作压力为0.4MPa过滤细过滤细度为度为50m ）n三路至主机：三路至主机：n 一路连接法兰一路连接法兰U去冷却活塞；去冷却活塞；n 另一路通过碟阀和
7、连接法兰另一路通过碟阀和连接法兰R去去润滑柴油机主轴承。润滑柴油机主轴承。n 两台凸轮轴和排气阀滑油加压泵两台凸轮轴和排气阀滑油加压泵（设计压力为（设计压力为0.3MPa，加压后的工作压，加压后的工作压力为力为1.2MPa）连接法兰）连接法兰Y进口供油给排进口供油给排气阀驱动油泵和凸轮轴。气阀驱动油泵和凸轮轴。n柴油机曲轴箱通过透气管柴油机曲轴箱通过透气管AR直接通往直接通往甲板，透气管内有泄放装置，可将管内的甲板，透气管内有泄放装置，可将管内的冷凝油流回泄油柜。冷凝油流回泄油柜。n滑油分油机可使滑油循环柜中滑油循环滑油分油机可使滑油循环柜中滑油循环净化，也可将滑油循环柜内的滑油净化后净化，也
8、可将滑油循环柜内的滑油净化后送至滑油日用柜或去主机暖机。送至滑油日用柜或去主机暖机。现代船舶多采用反冲式现代船舶多采用反冲式自动清洗滤器，能过滤自动清洗滤器，能过滤直径为直径为1530m的杂的杂质颗粒质颗粒2022-3-27（三）曲轴箱油净化系统（三）曲轴箱油净化系统n曲轴箱油净化系统在柴油机运转中可连续对滑油循环柜中的曲轴箱油进行分离净化处理，排除曲轴箱油使用中混入的各种杂质和氧化沉淀物。n也可在停港期间把全部滑油泵至滑油处理柜中，再视情况进行有关处理，如预热、沉淀、放水、放残等。处理完毕后再用分油机用允许的小分油量分油并送回循环柜。如需进行水洗法处理，则在滑油分油机入口处加入相当于12%滑
9、油量的淡水进 行净化。2022-3-27曲轴箱油净化系统曲轴箱油净化系统1-滑油循环柜；滑油循环柜；2-污油吸入管；污油吸入管；3-泵；泵；4-加热器；加热器；5-分分油机；油机；6-净油；净油；7-滑油泵；滑油泵；8-滤器；滤器；9-冷却器；冷却器；10-冷冷却水出口；却水出口；11-柴油机；柴油机；12-冷水；冷水；13-工作水箱；工作水箱；14-水出口；水出口；15-污油出口；污油出口；16-污油箱；污油箱；17-加热管；加热管；18-污油泵出口污油泵出口1滑油循环柜滑油循环柜污油吸入管污油吸入管24加热器预热后加热器预热后分油机（净化后分分油机（净化后分三路）三路） 6净油净油1循循环
10、柜。环柜。 水分水分14 污渣污渣1516排污箱（渣可由污油泵排污箱（渣可由污油泵排出）排出） 2022-3-27涡轮增压器的重力-强制混合润滑系统2022-3-27二、润滑系统的二、润滑系统的主要设备设备1 1、滑油泵、滑油泵 2 2、滤器、滤器 3 3、滑油冷却器、滑油冷却器 2022-3-271、滑油泵、滑油泵n滑油泵常设有两台，其中一台备用。滑油泵一般采用回转泵。为保证滑油压力稳定和流动均匀，常采用螺杆式螺杆式。在泵的吸入端管上一般装有真空表，真空度不超过真空度不超过33.3kPa。泵的排出管上装有安全阀和调节压力、流量的旁通阀。2022-3-272、滤器、滤器n滑油泵的进口端和出口端
11、通常分别设有粗、细滤器，滤器一般为双联式。n粗滤器可滤清机油中粗滤器可滤清机油中0.0250.12mm较粗较粗的机械杂质，装在滑油泵的的机械杂质，装在滑油泵的进口端进口端；如缝式；如缝式滤器。滤器。n细滤器一般可滤掉细滤器一般可滤掉0.010.04mm的杂质。的杂质。装在滑油泵的装在滑油泵的出口端出口端，具有滤清效果好、通，具有滤清效果好、通过能力大、结构简单等优点。过能力大、结构简单等优点。2022-3-272022-3-27离离心心式式滤滤清清器器工工作作图图2022-3-273、滑油冷却器、滑油冷却器 船舶柴油机的滑油冷却器绝大多数都采用水冷式，按不同结构形状可分为管式、板式和螺旋铜管式
12、三类。 2022-3-276135型柴油机滑油冷却器型柴油机滑油冷却器2022-3-27板式热交换器流动原理图板式热交换器流动原理图2022-3-27三、润滑系统的维护管理三、润滑系统的维护管理n正确选择滑油。滑油压力和温度按说明书规定值正确选择滑油。滑油压力和温度按说明书规定值进行调节。进行调节。n确保滑油的工作压力。确保滑油的工作压力。运转中的滑油压力应保持在运转中的滑油压力应保持在0.150.4MPa之间，以保证之间，以保证各轴承的各轴承的连续供油连续供油。 滑油压力应高于海水压力滑油压力应高于海水压力，以防冷却器泄漏时海水漏入滑，以防冷却器泄漏时海水漏入滑油中。滑油压力可借滑油泵的油中
13、。滑油压力可借滑油泵的旁通阀旁通阀来调节。来调节。 l滑油压力也不宜太高，压力太高了不但增加滑油泵的负担，浪费滑油压力也不宜太高，压力太高了不但增加滑油泵的负担，浪费功率，接合面易漏油，而且从轴承间隙漏出的多量滑油，形成雾功率，接合面易漏油，而且从轴承间隙漏出的多量滑油，形成雾状细滴、在曲柄箱中容易受热氧化而变质，也增加滑油的消耗。状细滴、在曲柄箱中容易受热氧化而变质，也增加滑油的消耗。 滑油压力升高滑油压力升高一般是因为一般是因为滑油管道或滤器堵塞，或调节不滑油管道或滤器堵塞，或调节不当引起的当引起的。2022-3-27三、润滑系统的维护管理三、润滑系统的维护管理n确保滑油的工作温度：确保滑
14、油的工作温度：滑油进口温度应保持在滑油进口温度应保持在4055之间；之间；最高温度不允许超过最高温度不允许超过65（中、高速机为中、高速机为7090）；进、出口温差一般为进、出口温差一般为1015。滑油温度可通过。滑油温度可通过滑油冷滑油冷却器旁通阀却器旁通阀进行调节。进行调节。n保证正常的工作油位。保证正常的工作油位。应经常检查循环柜的油位，及时补充滑油，使之保持足够应经常检查循环柜的油位，及时补充滑油，使之保持足够的油量。的油量。一般，正常油位应位于循环柜顶板下面一般，正常油位应位于循环柜顶板下面1520cm处。处。 2022-3-27三、润滑系统的维护管理三、润滑系统的维护管理n备车和停
15、车时的管理：备车和停车时的管理：备车时应对滑油柜加温，使滑油温度预热到备车时应对滑油柜加温，使滑油温度预热到38左右，左右，以便杂质分离和防止油泥沉淀在管壁上，并可减轻滑油以便杂质分离和防止油泥沉淀在管壁上，并可减轻滑油泵的负荷。泵的负荷。加热后即可开动滑油泵，使滑油在系统中循环，防止柴加热后即可开动滑油泵，使滑油在系统中循环，防止柴油机起动时干摩擦。油机起动时干摩擦。停车后，应继续让系统运转停车后，应继续让系统运转20min左右，使发动机各润左右，使发动机各润滑表面继续得到冷却。滑表面继续得到冷却。n应定期检查和清洗滑油滤器和冷却器。应定期检查和清洗滑油滤器和冷却器。2022-3-27第四节
16、第四节 冷却系统冷却系统一、冷却系统的功用二、冷却系统的组成和布置三、冷却系统的主要设备四、冷却系统的维护管理2022-3-27一、冷却系统的功用一、冷却系统的功用n1、严重受热对零件的影响n2、冷却系统的功用n3、过分冷却的不利影响n4、常用冷却介质 2022-3-271 1、严重受热对零件的影响、严重受热对零件的影响严重的受热会造成：n材料的机械性能下降 n破坏运动部件之间的正常间隙n进气温度升高，密度降低，进气量下降n润滑油的温度也逐渐升高 2022-3-272 2、冷却系统的功用、冷却系统的功用n冷却可以保持受热件的工作温度不超过材料所允许的限值，从而保证在高温状态下受热部件的足够强度
17、足够强度； n冷却可以保证受热件内外壁面适当的温差，减少受热件的热应力热应力；n冷却可以保证运动部件的适当间隙运动部件的适当间隙、缸壁工作面滑油膜的正常工作状态滑油膜的正常工作状态。2022-3-273 3、过分冷却的不利影响、过分冷却的不利影响过分冷却将导致： n能量损失n热应力超过本身的强度而产生裂纹n滑油粘度变大而增加摩擦功的消耗 n产生低温腐蚀2022-3-274 4、常用冷却介质、常用冷却介质n冷却系统的主要任务：保证柴油机在最适宜的温度状态下工作，达到既能避免零件的损坏和减小其磨损，又能充分发出它的有效功率。n柴油机的冷却方式分为强制液体冷却和风冷两种。 n液体冷却的介质通常有淡水
18、、海水、滑油等。2022-3-274 4、常用冷却介质、常用冷却介质n淡水淡水：水质稳定，传热效果好并可采用水处理解决其：水质稳定，传热效果好并可采用水处理解决其腐蚀和结垢的缺陷腐蚀和结垢的缺陷。是理想的冷却介质是理想的冷却介质。n海水海水：水源充裕但水质难以控制且其腐蚀和结垢问题：水源充裕但水质难以控制且其腐蚀和结垢问题比较突出比较突出。n滑油滑油：比热小，传热效果较差，在高温状态易在冷却：比热小，传热效果较差，在高温状态易在冷却腔内产生结焦，但它不存在因漏泄而污染曲轴箱油的腔内产生结焦，但它不存在因漏泄而污染曲轴箱油的危险，因而适于作为活塞的冷却介质。危险，因而适于作为活塞的冷却介质。n当
19、代新型超长行程柴油机的活塞冷却，大多选用曲当代新型超长行程柴油机的活塞冷却，大多选用曲轴箱油作为冷却介质。轴箱油作为冷却介质。n柴油柴油：用来作为喷油器的冷却介质：用来作为喷油器的冷却介质。 2022-3-27二、冷却系统的组成和布置二、冷却系统的组成和布置 n1、闭式循环冷却系统n2、开式循环冷却系统 n3、中央冷却系统2022-3-271、闭式循环冷却系统n用淡水冷却主机，用海水冷却淡水的冷却方式为闭式冷用淡水冷却主机，用海水冷却淡水的冷却方式为闭式冷却系统。有两种方案却系统。有两种方案 n淡水泵供应的淡水先进主机，然后去淡水冷却器。由于冷却器淡水泵供应的淡水先进主机，然后去淡水冷却器。由
20、于冷却器内淡水的压力较低，易发生海水漏入淡水的情况。内淡水的压力较低，易发生海水漏入淡水的情况。n淡水泵供应的淡水先去冷却器，然后再去主机。由于主机淡水淡水泵供应的淡水先去冷却器，然后再去主机。由于主机淡水冷却腔内的压力较低，易造成死角，出现局部的蒸发，冷却腔内的压力较低，易造成死角，出现局部的蒸发，引起穴引起穴蚀或局部过热蚀或局部过热，甚至发生咬缸事故。，甚至发生咬缸事故。 na方案使用比较广泛，方案使用比较广泛，b方案仅在部分船舶上得到应用方案仅在部分船舶上得到应用n大型低速机冷却系统有三个闭式淡水冷却系统。缸套和大型低速机冷却系统有三个闭式淡水冷却系统。缸套和气缸盖气缸盖 ；活塞（用水冷
21、却）；喷油器（用水冷却）。；活塞（用水冷却）；喷油器（用水冷却）。2022-3-27冷却系统布置方案冷却系统布置方案1-柴油机；2-膨胀水箱；3-冷却器；4-淡水泵2022-3-27MAN B&W MC系列柴油机缸套冷却水系统系列柴油机缸套冷却水系统2022-3-276NVD36柴油机闭式循环冷却系统循环示意图2022-3-271 1、闭式循环冷却系统、闭式循环冷却系统 特点特点n淡水中所含杂质和盐分较少，腐蚀和结垢不严重，能保持机件良好的散热。n出水温度可提高到75759090，进水温度也不受自然环境的影响，还可以自动调节，使进出口温差较小，因此机件所受热应力不致过大。n燃气与冷却水之间的温
22、度降减小，减小了传给冷却水的热损失，可以提高工作循环的热效率。n整个系统较为复杂。2022-3-27膨胀水箱功用：膨胀水箱功用：膨胀水箱设置在淡水系统的高处高处。n当系统中的淡水受热后膨胀或冷却后收缩时，它能提供膨胀收缩的余地提供膨胀收缩的余地；n能及时排出系统中的气体排出系统中的气体；n当淡水蒸发或系统有漏泄时能及时给系统补水及时给系统补水；n保证了淡水泵具有一定的吸入压力具有一定的吸入压力；n还可作为水处理的投药处投药处；n暖缸暖缸时也可通过它对淡水进行加温加温。2022-3-272 2、开式循环冷却系统开式循环冷却系统 n用海水（舷外水）来冷却淡水、滑油、增压空气和空气压缩机等。系统的基
23、本组成是：海底阀（海底门）和大排量海水泵。n系统中还装设感温元件6和自动温度调节阀11，使部分使用的海水回流至海水泵进口，保证进冷却器的海水温度不低于不低于25 。n由于海水中含有大量盐类、杂质和气体，受热后会在冷却表面沉积成水垢，降低冷却效果，故海水的出口温度不得高于50。2022-3-27开式海水冷却系统开式海水冷却系统2022-3-27135系列柴油机的开式循环冷却系统2022-3-27开式循环冷却系统线路图2022-3-272 2、开式循环冷却系统、开式循环冷却系统 特点：特点：n装置简单、维护方便，水源充裕。n水中含有较多的杂质和盐分，容易生成水垢。n用海水作冷却水源时，为了防止盐分
24、大量析出，出水温度不得超过5050。n仅用于技术指标不高的中、小型柴油机中。随着船用柴油机强化程度的不断提高，很少再采用开式循环冷却系统。 2022-3-273 3、中央冷却系统、中央冷却系统 特点：特点：n使用不同工作温度的两个单独淡水循环系统。高温的热淡水闭式系统用于冷却主机，低温的温淡水闭式系统用于冷却高温淡水和各种冷却器。n受热后的温淡水温淡水再在一个中央冷却器中由由开式的海海水水系统进行冷却冷却，因此可保证只使用一个用海水作为冷却液的冷却器。 n简化了海水管系的布置，并保证柴油机的工况变化时，其冷却水参数变化较小。2022-3-27MAN BW MC/MCE型柴油机中央冷却系统型柴油
25、机中央冷却系统2022-3-273 3、中央冷却系统、中央冷却系统 n优点：优点：海水管系及中央冷却器的维修工作减至最低限度；气缸冷却水温度稳定，不受工况变化的影响；淡水循环可多年保持清洁，维修工作量极少。n缺点：缺点：增加了中央冷却器及其辅助设备与管系，因而投资费用较高；由于附加管系的阻力损失，使泵送耗功也有所增加。n在近代建造的现代化船舶中，大多采用中央冷却系统。2022-3-27三、冷却系统的设备三、冷却系统的设备n1、水泵n2、冷却器n3、调温器2022-3-271 1、水泵、水泵n水泵的功用是使冷却水有一定的压力，加速循环流动。离心式离心式水泵因其结构简单、尺寸小、排量大、工作可靠、
26、制造容易，以及当水泵由于故障而停止工作时，冷却水仍可进行自然循环，防止柴油机因局部过热而损坏等优点，在冷却系统中被广泛采用。缺点是吸头低。扬程小。 2022-3-272 2、冷却器、冷却器n淡水冷却器是用海水来冷却封闭循环的淡水；滑油冷却器是用水来冷却润滑系统中温度升高的滑油；空气冷却器是用水来冷却增压后温度升高的空气。从热交换的角度来看，它们都是热交换器。近年来出现了一些较新式的板式热交换器板式热交换器，但目前船舶柴油机上使用较广泛的仍是管式热交换管式热交换器器。2022-3-276135 型柴油机的淡水冷却器2022-3-276135型柴油机滑油冷却器2022-3-273 3、调温器、调温
27、器n当水温较低时，使冷却水不去淡水冷却器冷却，只进行有利于提高进水温度的“小循环”；n当水温升高到一定数值时，再使冷却水全部通过淡水冷却器，进行有利于降低进水温度的“大循环”；n或者是一部分冷却水作大循环，另一部分作小循环，使冷却水汇合时得到适宜的进水温度。冷却水的循环路线和流量由自动调温器来控制。n较常用的是波纹管调温器和蜡质调温器。2022-3-27波纹管调温器原理2022-3-27腊质调温器结构2022-3-273 3、调温器、调温器n波纹管调温器结构简单，但是由薄金属片做成的波纹管工作可靠性差，使用寿命也短。n腊质调温器对冷却系统中的工作压力不敏感，工作可靠，使用寿命较长，但结构复杂。
28、 2022-3-27四、冷却系统的维护与管理四、冷却系统的维护与管理n淡水泵出口压力应调整在正常工作范围。淡水泵出口压力应调整在正常工作范围。n淡水温度应根据说明书的规定调整至正常工作范围。勿淡水温度应根据说明书的规定调整至正常工作范围。勿使淡水出口温度过低或过高。使淡水出口温度过低或过高。对于中高速柴油机，一般出口温度控制在对于中高速柴油机，一般出口温度控制在70708080，低速机控制在，低速机控制在60607070；进出口温差不大于；进出口温差不大于1212。一般淡水出口温度以接近允许。一般淡水出口温度以接近允许上限为宜。上限为宜。调节淡水温度，可调节淡水冷却器上的海、淡水旁通阀。调节淡
29、水温度，可调节淡水冷却器上的海、淡水旁通阀。n海水出口温度不应超过海水出口温度不应超过5050，以免盐分析出而沉淀积垢，以免盐分析出而沉淀积垢，影响传热。影响传热。n检查各缸冷却水的流动情况，如需调整冷却水的流量，检查各缸冷却水的流动情况，如需调整冷却水的流量，应调整应调整淡水泵的出口阀淡水泵的出口阀，调节速度应尽量缓慢。，调节速度应尽量缓慢。2022-3-27四、冷却系统的维护与管理四、冷却系统的维护与管理n注意膨胀水箱和淡水循环柜的水位变化。注意膨胀水箱和淡水循环柜的水位变化。n在进出港机动航行时，可关掉海水泵或控制其流量，以保在进出港机动航行时，可关掉海水泵或控制其流量，以保证淡水温度不
30、致波动过大。证淡水温度不致波动过大。n在备车时，应开动淡水泵进行冷却系统驱气，一般使淡水在备车时，应开动淡水泵进行冷却系统驱气，一般使淡水在系统内循环在系统内循环151530 min30 min。在需要时，还应同时进行暖缸，。在需要时，还应同时进行暖缸，使水温达到使水温达到4545左右。左右。n进出港机动操作时，提前控制冷却海水的流量或关掉海水进出港机动操作时，提前控制冷却海水的流量或关掉海水泵。泵。n平时应注意检查海底阀是否被杂物堵塞。在寒冷地区航行时，平时应注意检查海底阀是否被杂物堵塞。在寒冷地区航行时，应注意海水管系的管理，防止海底阀被冰块卡死。应注意海水管系的管理，防止海底阀被冰块卡死。n此外，应定期对水泵加注滑油，检查其水封。定期清洗冷却此外，应定期对水泵加注滑油，检查其水封。定期清洗冷却系统的杂物、水垢。定期检查调温器等。系统的杂物、水垢。定期检查调温器等。
