船舶滑油输送系统的设计及研究

船舶滑油输送系统的设计及研究

梁海春

广州市顺海造船有限公司

摘要：本文基于船舶滑油系统的实施原理，阐述了滑油输送系统的特点及其主要作用，结合当前船舶滑油输送系统的运行实际与现状，探讨了滑油输送系统的基本组成和设计思路，并对设计的流程，涉及的技术关键点以及所需重点关注的事项和相关的技术优化举措作详细的分析与讨论，旨在为提升船舶滑油输送系统的设计精度与品质提供借鉴与参考。

关键词：船舶；滑油输送系统；基本组成；设计；优化举措

滑油系统作为船舶辅助动力的关键性系统，承担着为柴油动力机及其各部件润滑、冷却、密封、防腐、减噪和传力等的作用，而其中的滑油输送系统则是整体滑油系统得以正常运转的前提与基础，其需要高效化地完成对滑油的注入、存储、输送、计量等一体化的过程，以此才能实现分油系统、主机滑油系统等的质量化运作。因此基于滑油输送系统的实施机理和运行实践，结合传统设计思路中的有效经验及产生的问题，不断优化设计中的工艺参数和流程把控，达到滑油输送系统的更加精细化的发展，便成为船舶现代化设计与制造所应关注的重点事项。

1、船舶滑油输送系统的特点和作用

船舶的滑油输送系统与滑油分离系统一体构成了在实施滑油系统润滑、冷却、减噪能功用发挥前的驳运和净化流程，滑油的输送系统就是利用滑油输送泵、吸总管等设备将滑油自注入各循环柜和存储柜起，通过重力或机械压力（或吸力）高效实现滑油在各个系统中的循环驳运和排出，其是滑油系统得正常运转的动力基础，在其实施输送的过程中主要有以下几个特点和事项需要予以重点关注：

（1）滑油的输送系统设计与制造应当充分考虑重力自循环的作用，以尽可能大的减少系统中机械制动的参与，以提升系统运行的经济性、高效性和质量性。

（2）使用输油泵尤其是螺杆泵的过程中，应关注螺杆的导程、介质的黏度、驱动装置的转速等参数对于泵体吸力的影响，并结合这些要素与汽蚀余量的关联，达到对泵体对滑油驳运的高效助力[1]。

（3）为保证泵、电动机等驱动装置以及管道、阀门、配件等配套仪表设施的安全，并避免油体的泄露引发火灾等事故，对中等流量压力以上的泵的设计与配置中均应考虑安全阀的科学配备，从而保证当压力超过安全阀设定的压力值时，安全阀能将多余的压力油回流到泵的进油口和低压腔，从而保证泵的安全使用。

2、船舶滑油输送系统的基本组成和设计思路

狭义的船舶滑油输送系统主要是由构成其驳运功能的输送泵、吸油管、输送管道、安全阀以及配套的测量、控制等辅助仪表组成，但由于输送系统本身就是一个贯通全滑油系统的一个衔接过程，因此广义的滑油输送系统还会包含诸如滑油储存柜、滑油循环舱、滑油沉淀柜、滑油泄放柜等注入和储存设备，那么船舶滑油输送系统的设计便可通过以下思路进行实施：

滑油注入滑油循环舱后，通过重力进入主机滑油泵，滑油经滑油泵加压后，进入滑油冷却器和三通调温阀，然后进入滑油自清滤器进行过滤.过滤之后分两路进行驳运，一路进入进油总管，由进油总管分成两路进入主机，以润滑曲轴主轴承、尾部的推力轴承及首部的传动链轮[2]。而另一路则向十字头输送滑油，一方面向凸轮轴及排气阀液压油泵供油，另方面则向增压器供油。完成基本的功用流程后驳运返回曲轴箱，以实现输送系统和滑油主机系统的循环，而多余的滑油则经过反冲洗装置回到主机滑油循环舱。

3、船舶滑油输送系统的设计流程和技术关键点

3.1滑油泵组的设计

船舶滑油输送系统的滑油泵一般可由两组齿轮泵和粗滤器组成[3]。其中粗滤器主要起到对滑油中杂质的初步过滤，以提升滑油的润滑性能并减少对泵的磨损。鉴于齿轮泵的摩擦面较多，因此这样的泵组设计极其适用于对不含固体颗粒并具有润滑性的油类的有效输送。

为了实现船舶柴油主机润滑系统的高效实施，避免单一的滑油泵配置会由于故障的发生而低负荷或失效运作，进而带来对主机正常运行的影响，因此在设计中需要考虑两个主机泵和一一个或两个辅助泵的设计思路，诸如滑油预供泵（备用泵）+机带泵的配备便是其中较为高效的保障性设计[3]。如果现实不允许机带泵的参与，就要考虑在船上设置一个重力油柜了达到辅助驳运的效果。此外，结合不同船舶的运行特点，还需要设置必要汽缸油主油泵，以达到对主机汽缸的有效润滑，在汽缸油注油泵单元内一般应设置两台汽缸油注油泵，以达到注油泵互为备用辅助的效果。

主机滑油输送泵将主机滑油循环舱中的滑油经通过止回阀就、截止阀输送至温度控制阀，一般来说滑油温度稍高一些润滑效果比较好，但滑油温度过高易造成摩擦表面润滑油膜蒸发和结胶，如果滑油温度高于45°则滑油通过温度控制阀输送至主机滑油冷却器，进行冷却，进而将滑油进口温度控制在45°以下。

此外在滑油循环舱吸口高度的计算与设置中需要参考机带泵的吸入能力，并合理减去滤器中的损失和吸入管高度，为了优化机带泵的吸入效能，可以在机带泵主机的吸口处设计安装一个非弹簧作用的对夹式止回阀，从而全面保障滑油的高效驳运与回收。

3.2滑油输送管道及阀门的控制设计

3.2.1辅机滑油的输送与分离

辅机滑油由甲板注入口注入辅机滑油储存舱，在管道的注入口出设置两个快速截止阀，便于有效控制输送泵，在将辅机滑油储存舱中的辅机滑油高效输送到辅机油底壳之中，然后再由辅机自带的滑油泵对辅机进行润滑的同时，避免管道的损坏而造成油体的泄露。由于在现实的应用中还会出现需要对辅机滑油储存舱中的滑油进行调驳的情形，因此可以在通过滑油输送泵与主机澄清舱的几路管道中设置三个截止阀，以便于在需要将辅机滑油调驳到主机澄清舱的时候，打开三路截止阀达到不同适用情境下对机械各个分部的有效润滑[4]。此外，还需要考虑辅机滑油更换时的泄放问题，一般需在管道泄放区域设置止回阀以保证滑油输送泵将辅机滑油储存舱中的滑油调驳到滑油泄放舱。

3.2.2主机滑油的输送与分离

与辅机滑油的注入输送类似，需要管道的注入口出设置两个快速截止阀，以确保在打开截止阀时主机滑油储存舱中的滑油通过重力作用流到主机滑油循环油舱中。调驳三路截止阀在需要将主机澄清舱的油留到主机循环舱中的时候予以打开处理，并通过不同管道上多路截止阀的设置，实现滑油输送泵将主机滑油循环舱中的滑油，经过各管道的调节阀，分别对辅机滑油储存舱，辅机油底壳，主机滑油储存舱，主机滑油澄清柜的调驳。

结合现实的需要，主机滑油循环舱中滑油需要设置两个入口进入分油机进行分离，以提升输送的效率，避免溢漏的情形出现。经过分离净化处理后的滑油由分油机滑油出口输送回主机滑油循环舱继续使用。

4结语

船舶的滑油输送系统是整个滑油系统得以高效运行的动力源泉，对其的设计，一方面要达到输送泵对于各个分部滑油的有效压力输送和驳运辅助，另一方面要通过简洁而灵活的管道及阀门控制设计，确保不同适用情境下，滑油输送的安全与合理。此外还应当结合当下先进的智能化技术和可视化仿真技术对其输送的过程有效模拟和精准化操控，以达到滑油输送系统更加自动化和现代化发展与提升。

参考文献：

[1]郭健，许小红.船舶滑油输送系统的设计及研究[J].船舶标准化工程师，2018.

[2]朱阳阳.关于船舶滑油系统设计的研究[J].科技风，2017（17）：237-237.

[3]赵东升.船舶滑油管系的设计与施工[J].广东造船，2018，v.37；No.160（03）：76-78.

[4]温宇钦，彭水生，吴恒，etal.船舶主柴油机滑油系统建模与仿真[C]//中国航海学会船舶机电专业委员会学术报告会.2000.