浅谈主机轴承磨损监控系统
一．前言
船舶主机是船舶的动力心脏，其安全可靠性关系到船舶的航行安全，而主机各轴承是主机工作环境最为恶劣的零部件之一，其状态的好坏直接关系到主机的正常运行。
由于主机各轴承位于主机曲拐箱内，在主机运行期间，对各轴承的检查受到很大的限制，现通过加装轴承磨损监控系统，能够实时的监控主机各轴承的状态，有助于提早发现问题，避免大的机损事故的发生。现对我轮的主机轴承磨损监控系统做简单的介绍。
二．系统原理
我轮的轴承磨损监测系统（BWCM）是基于KONGSBERG K-Chief600监控系统实现对主机各轴承状态进行实时监控。通过加装在曲拐箱内的探头，它能够精确测量并显示十字头轴承、曲柄轴承和主轴承结合部位的物理磨损状态，并提供在主机运行期间出现的轴承咬死问题的早期预警。
系统主要有以下几部分组成：
1.探头：轴承磨损监控系统在每个气缸箱内安装使用两个传感器，测量十字头每次经过下止点（BDC）的距离。该探头为磁涡流传感器，其产生的电压输出与探头和导板之间距离成正比。
2.SCU0700单元：SCU0700模块就是一个网关。通过CAN总线将探头和操作站联系起来，它的主要作用就是为BWCM系统处理来自各探头的信息并将处理好的信息发送至操作站。
3.K-Chief600系统:对整个BWCM系统进行界面显示、操作、参数修改设定、报警记录等。
三．使用介绍：
1. 三点学习模式（rough learning）
在系统开始运行阶段或者系统更换探头后需要进行三点学习模式。三点模式开始之后，
需要在这三个转速点各运行主机10分钟。在做三点模式期间，需要让船体在一个直线上航行，并且尽可能少打舵的情况下完成三点学习模式（舵角小于±5°）。三点学习模式主要提供一个在系统运转初期，为系统提供一个粗略的数值供系统进行计算，当三点学习完成后，系统报警功能被触发。
2. 500 小时学习模式 当三点学习模式完成后，系统会自动下载补偿值到SCU，然后启动500小时的学习模式。接下来主机运行的500个小时内，系统会继续采集补偿值。在500小时的学习过程中，系统的计算精度将不断的提高。当500个小时学习模式结束后，系统自动下载补偿值到SCU，然后进入正常操作模式。
正常模式下的操作界面： 1.主机监控界面：该界面能够快速的显示出哪一个缸发生报警，以及是什么功能的报警，正常情况下，各缸轴承壳显示的是灰色，当某一缸发生报警时，该缸轴承壳会显示红色，并在该页面的左下角会显示出哪一功能的报警。
2.快速磨损：此功能是监测轴承的快速磨损情况，并且警报点设置较低，以确保能够及早发现轴承磨损。轴承的快速磨损通常是轴承故障的明显标志，当主机运行时，轴承的全部损坏可能在短短几分钟内就发生。
3.慢速磨损：此功能是检测主机轴承在主机寿命期间可能出现的缓慢磨损。出现报警就是提醒轴承需要检修并记录数据，并且长期的磨损趋势数据被用来决定是否需要对轴承进行维护。
四．关于探头的调整：
在主机正常的运行过程中，就常见的2种需要调整探头的情况进行介绍：
1.在正常工作状态下拆缸检查 在正常情况下，当拆检时传感器的安装距离和轴承的装配间隙都可能改变。零点需要再次调整，学习模式需要重新开始以避免在补偿值的基础上加上修正值，这个调节功能是通过readjust功能自动完成的。有下列两种情况。
情况 A:拆检不需要移除传感器支架。（典型的是曲轴或者十字头的拆检）有可能轴承磨损轴承的装配间隙有所改变。
情况 B:拆检需要移除传感器支架（典型的是主轴承的拆检）轴承磨损轴承的装配间隙和传感器的位置都会改变。
对于情况A待主机拆解安装完毕后，进到 K-Chief 600 BWCM 工作站 1) 将使用权限设置为Chief或者更高级别 2) 点击Menu→Tools→BWS→Learning Mode 3) 点击Cancel 4) 点击start
5) 当状态显示Turn engine盘车两圈点击Accept values
6) 如果传感器超出了指定的安装距离，调整传感器到正确的距离并点击Restart IDC 对于情况B我们需按照以下步骤进行：
1)小心的标记支架的位置以便装回时在相同的位置。 2 )移除支架。（注意!不要把传感器从支架上拆除，在支架上做好标记，然后安装的时候把传感器和支架重新安装回原来的位置）
3 )对应主机生产商的要求拆检完毕后
4)从新按照支架上的标记把支架安装回原来的位置。
5 )进到 K-Chief 600 BWCM 工作站重复情况A的设置步骤即可。 2. 在正常工作情况下某一个传感器故障需要更换传感器
这个过程必须在正常工作时当有传感器更换后执行。当更换传感器后传感器的安装距离可能改变。零点需要再次调整，学习模式需要重新开始避免在补偿值的基础上加上修正值，这个调节功能是通过readjust功能自动完成的。
操作步骤：
1 )移除故障的传感器 2) 安装新的传感器：
a用千分尺去报十字头在下至点。
b 用3mm的塞尺确保导块和传感器的距离正确
c 确保不要转动传感器当螺母上紧后。这会改变安装距离。 d 用正确的扭矩上紧螺母（标准力矩为40Nm）
一般来说也可以根据经验，传感器一个螺纹对应1mm，通过对比相邻的传感器来数螺纹数，最终距离基本不会差太多，最终距离为3±1mm。
3 )重新接上传感器的线，接头处不要上的太紧。用手上紧后，再用钳子转动 1/8 圈，听到“咔喀”一声即可。
4 )进入 K-Chief600 BWCM 工作站,将使用权限设置为Chief或者更高级别 a打开 Menu →Tools →DPU Replacement 然后选择需要更换的探头 b打开 Menu →Tools →BWS→Readjust c选择已经被更换的探头,点击 start
d在数据视图点击NEXT，不需要进行数据设定。
e当状态显示盘车时，盘动主机两圈，然后点击Accept Value
f如果传感器超出了指定的安装距离，调整传感器到正确的距离并点击Restart IDC
五．日常维护以及如何处理报警事件
1.日常维护
我轮主机装有配套的温度传感器和滑油水份传感器，日常运行时还需要注意检查各缸主轴承的温度以及滑油水份变化情况。如有合适的机会，需定期检查各探头固定螺丝以及支架螺丝是否松动，各线缆接头是否紧固。
2.产生pre-warning和报警的情况
Pre-warning 实际上不是一个报警事项。它只是一个关于有些不正常的情况发生的提前预警。如果pre-warning发生了，我们需要关注一下BWCM系统因为它指示了有些事情正在发生。我们应该在下一个可能的机会检查曲柄箱里是否有金属碎屑或者轴承之间有了间隙。同时关注一下Slow Wear和Rapid Wear里面该处磨损程度是否在增加。尤其是Rapid Wear指示的是严重的或者快速的发展程度。如果发生报警，还需要关注一下轴承的温度，看主机是否有其它的不正常的温度显示或者振动。
3.如何判断是否为误报警:
如果有实际的轴承磨损一般会至少有两个相邻的传感器同时产生报警。如果是曲柄和十字头轴承发生磨损，同一个缸里的两个传感器会产生报警。如果是主轴承发生磨损，相邻缸里相邻的两个传感器会发生警报。如果只有一个传感器的数值发生很大变化，则可能是传感器故障。如果只有一个传感器报警，并且该传感器数值在不断增加，也需要监视并检查该处轴承以确认是不是轴承的磨损故障。
六．结语
主机轴承磨损监控系统在实际应用中还会遇着各种各样的问题，比如在快速磨损中各缸
数值变化的情况还要考虑到海况及主机负荷变化是否对其有影响，主机的震动是否也会造成数值变化等等，这都需要我们不断的去探索。以上就是我对轴承磨损监控系统一点点浅显的理解，希望能给各位同仁有一点点的借鉴作用。
远誉湖电机员 沈万东
浅谈主机轴承磨损监控系统
