親愛的船員朋友們，大家好！今天我們要聊一個可能平時不太起眼，但卻關系到船舶“心髒”健康的部件——起動馬達和飛輪齒圈。
事件回顧
2024年7月X日上午，武漢海事局工業港執法大隊執法人員對任務船舶“B”輪進行安檢時，結合預防船舶機電裝置故障專項行動，對船舶主機進行測試。經檢查，該船右側主機起動失敗。當詢問該船輪機長時，輪機長回應稱：“這台主機最近經常這樣，時好時壞的！需要多試幾次！”
基本資訊
故障概況
1、在起動右主機的過程中，觀察到起動氣瓶内的壓力為1.5Mpa，經過減壓閥的調節後，壓力穩定至0.6Mpa，此數值符合預設的起動壓力要求。
2、檢查空氣濾器時，确認其内部無明顯污垢，同時發現氣體管路存在輕微髒堵現象，但此情況并不影響主機的正常起動。
3、氣瓶在放殘過程中産生了大量的油水，然而，在檢查電磁閥動作情況時，确認其可以正常動作，初步判斷，電磁閥功能未受影響。
4、起動主機時，驅動齒輪與主機飛輪端有異響，經檢查，确認該主機氣動起動馬達與飛輪端齒輪的齧合部位存在小範圍崩裂現象，這是導緻主機起動不穩定的主要原因。
什麼是起動馬達？
目前應用在船舶領域的中速柴油機來說，起動方式主要有兩種，一種是起動馬達方式，另外一種是缸頭配置設定器方式，兩種起動方式都是需要外界的空氣瓶提供3MPa的高壓空氣。對于歐洲品牌的柴油機，例如德國的MAN、芬蘭的瓦錫蘭、日本品牌的洋馬以及國内柴油機廠家生産的中速機來說，起動方式都采用的是起動馬達方式，而日本的新瀉、大發柴油機采用的是缸頭配置設定器方式。
工作原理
起動馬達具有應用廣泛，結構簡單、操作友善、維修容易、成本低等特點，目前被廣泛應用于船用中速柴油機上，該船所用氣起動馬達為煙台卡倫特AST825，這種起動裝置是一種透平形式的馬達，通過裡面的活塞驅動小齒圈，進而帶動柴油機轉動。當然這種起動裝置還包含減壓閥、起動電磁閥等裝置。當起動電磁閥打開時，外界供給的3MPa高壓空氣經過自身配置的減壓閥，将空氣壓力減小到1MPa左右，空氣通過旁通管路流入起動馬達的傳動箱内，帶動小齒輪緩慢伸出，與飛輪齒圈齧合，當完全齧合後，主回路的高壓空氣開始進入起動馬達内部，驅動内部的活塞，通過活塞驅動内部的透平葉輪帶動小齒輪轉動，小齒輪再帶動齧合的飛輪齒圈，進而幫助柴油機起動成功。在柴油機轉速大于150rpm/sec時，電磁閥門關閉，小齒輪自動縮回。
問題來了它們為何會損壞？
故障發生的常見原因
reason
1、柴油機正确的起動程式應該是單次起動，如果起動失敗，應在柴油機尚未停止轉動前，禁止第二次或者連續起動，必須等到柴油機完全停止轉動後，方可進行下一次的起動，否則起動馬達的小齒輪或者飛輪齒圈有可能被損壞。
由于操作人員疏忽，比較常見的問題就是連續起動。當第一次起動失敗後，由于緊張因素，不由自主地進行了再次起動操作，此時柴油機尚未完全停止轉動，起動馬達的小齒輪再次轉動伸出，與還未停止旋轉的飛輪齒圈齧合比較困難，在這種不利因素的情況下，極易導緻飛輪齒圈及起動馬達損壞。由于飛輪齒圈相對起動馬達齒輪硬度較軟，在出現很難齧合的情況下，大多時候都是飛輪齒圈先損壞。
2、在起動馬達不帶負荷，轉速較高的情況下，如連續轉動大于6秒以上，此時馬達内部因逾時高速運轉，潤滑條件降低，油膜層損壞，形成幹摩擦産生高溫，進而可能導緻起動馬達的小活塞缸因潤滑不良而出現磨損等故障。在飛輪齒圈或者起動馬達已經受損的情況下，還在繼續運作，進而導緻飛輪齒圈或者起動馬達出現更嚴重的故障。
3、壓縮空氣品質的好壞，也是一個重要因素，如空氣中含有水分，長期侵蝕起動系統，或者空氣不幹淨，某些細小的顆粒灰塵進入起動馬達中的電磁閥，引起電磁閥無法關閉等故障，進而導緻起動馬達發生故障。
4、柴油機的整體品質是靠每個零部件的規範加工、裝配來保證的。可能因為一個小小失誤，也會影響到整體的運作。是以應該嚴格按照技術要求保證零部件的加工過程，以及裝配過程，進而減少事故的發生。
齧合間隙過小：若因操作失誤，或因起動馬達原因，緻使馬達工作時間過長、轉速升高。此時可能會因齧合間隙小、高速磨擦産生的熱膨脹作用，使齒間無間隙或過盈，而将起動馬達小齒輪在飛輪齒圈中向外擠壓時受損，導緻發生故障。
齧合間隙過大：如果齧合間隙過大，随着頻率的加大，潤滑效果變差，甚至出現了幹磨擦，此時對齒圈的損傷就很大。如果齒圈硬度低于标準時，會因間隙過大，在齧合過程中主動齒頂對齒圈表面刮擦損傷将會加大，加上之間的間隙過大時，會産生齒輪擠頂現象，此時的操作，将會導緻馬達和齒圈雙雙損壞的嚴重後果。
日常管理
因氣動起動馬達的可靠性高、故障率低，好多船員對其使用很熟悉，但對它的内部結構和工作原理很陌生，一但出現問題往往手忙腳亂。是以建議船上對氣動馬達的易損件配備一套備用，萬一出現故障，可以放心的拆檢更換。（建議備件：起動電磁閥、軸向主起動閥、預齧合活塞的相關密封圈、傳動機構的軸承）日常使用時，要注意壓縮空氣的品質，盡量放殘，保持空氣幹燥。保持合适的起動空氣壓力，如果發現壓力過高，及時調節減壓閥。每次起動時，注意傾聽起動馬達的聲音，發現異常及時檢查，以免出現更嚴重的機損事故。
相關要求：
《内河船舶法定檢驗技術規則》（2011）
第四章4.3.1.1（6）：确認主推進裝置，包括主推進機械、齒輪傳動裝置和軸系等，以及為主推進裝置服務的泵和管路系統得到維護保養，處于良好工作狀态。
來源：長江海事釋出
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