某船主機鏈輪箱產(chǎn)生“異響”的原因分析

摘要：針對某船主機在海試過程中產(chǎn)生明顯有規(guī)律的奇怪聲音（簡稱“異響”），對照主機安裝技術(shù)與標準，結(jié)合主機實際操作經(jīng)驗，分析其產(chǎn)生原因及探討解決問題的方法。

關(guān)鍵詞：船舶主機；鏈輪箱；異響

中圖分類號：U664.22 文獻標識碼：A

A discussion for “strange sound” which come from the forward chain driving housing of main engin

YANG Jiangjun

( CSSC Guangzhou Longxue Shipbuilding Co.，Ltd.Guangzhou 511462 )

Abstract: As to the obvious rhythmic strange sound heard from the forward chain driving housing of main engine during the ship’s sea trial， compared with the fixable technology and the standard of main engine， and combine with the practical operational experience， searching for the methods of solving issues.

Key words: ship’s main engine;the chain driving housing;strange sound

1概況

主機的凸輪軸與曲軸通過鏈條連接并實現(xiàn)傳動功能，鏈輪是用螺栓固定在推力塊的一側(cè)，鏈輪傳動是通過張緊的鏈條和支撐長鏈條的導軌來實現(xiàn)的。為了達到良好的機械運轉(zhuǎn)效果，潤滑冷卻是必要的。

某船廠承建了一艘82 000 DWT遠洋散貨船，該船主機為MAN BW 6S60ME-C MK8.1低速柴油機，額定功率14 280 kW，額定轉(zhuǎn)速105 r/min。該船在航行試驗主機磨合階段，輪機員在機艙底層巡查中監(jiān)聽到自由端鏈輪箱發(fā)出明顯的“異響”，懷疑內(nèi)部有機械磨損，于是馬上停車進行檢查，經(jīng)服務(wù)工程師確認沒有發(fā)現(xiàn)任何異常，再次啟動主機，聲音依然存在。

根據(jù)船東監(jiān)造組的意見，為了船舶安全可靠性，主機廠家邀請了MAN Diesel Turbo的工程師上船進行檢查，得出的結(jié)論是“鏈輪箱內(nèi)部件的安裝滿足 MAN BW的相關(guān)技術(shù)要求，聲音來源于鏈輪和滾珠的磨合，是二沖程柴油機運行中的正常聲音”?；谏鲜鰴z查的結(jié)論，船東同意在專家監(jiān)控下進行主機后續(xù)項目試驗，但要求返回碼頭后徹底消除異響。

順利完成主機航行試驗項目返回碼頭后，船廠再次邀請工廠、主機廠等的技術(shù)專家進行診斷，基于航行試驗數(shù)據(jù)均滿足技術(shù)要求，且安裝檢測數(shù)據(jù)也滿足標準，均認為聲音不會影響船舶主機性能。但考慮到船東的強烈要求和完工交船事宜，主機廠提出以下方案：

（1）再次邀請MAN的專家上船對主機前鏈傳動系統(tǒng)做全面的檢查，對主機的聲響進行評估。如MAN專家發(fā)現(xiàn)主機質(zhì)量有問題，則必須做相應(yīng)的修正；如MAN專家認為該聲音為正常的聲音，船東則認可這個結(jié)果;

（2）邀請船東代表到主機制造工廠對其它正在臺架磨合試驗的MAN主機進行實地考察和調(diào)研，以確認這種聲音是鏈輪鏈條正常的嚙合聲音;

（3）安排對前端鏈傳動系統(tǒng)的所有零部件進行拆檢，根據(jù)圖紙對部件的尺寸進行確認，對不符合圖紙的部件予以修復/更換。如所有零部件經(jīng)檢查符合技術(shù)要求，而重新裝復后該聲音依舊存在，船東能夠認可這個結(jié)果;

（4）對該前端鏈條延長適當時間的保修期。

但船東堅持該聲音必須消除，主機才能接受，理由是系列其他船主機前端鏈傳動并沒有這種聲音。

2初步處理方案

基于該系列其他船主機的運行監(jiān)測結(jié)果無類似聲音和滿意客戶要求的宗旨，船廠堅持消除船東的疑慮，于是結(jié)合MAN專家、船廠與主機廠家的綜合研究意見，實施了以下具體處理方案：

2.1重新檢查鏈輪箱附件安裝狀態(tài)及數(shù)據(jù)

（1）扭振裝置的可視檢查：打開檢查蓋觀測彈簧裝置正常位置，且泄放油孔處于塞緊狀態(tài)，減震裝置的功能狀態(tài)良好；

（2）自由端鏈條張緊度檢測：鏈條的張緊必須根據(jù)MAN BW的相關(guān)技術(shù)要求，因此實施的范圍是有限的。根據(jù)經(jīng)驗，在理論參考值壓緊彈簧±3 mm范圍內(nèi)可接受，而張緊力應(yīng)該在理論值16 500 N （彈簧標識長度為242.4 mm）附近，實測彈簧長度為242.0 mm，彈簧張緊力適中；

（3）鏈輪導軌平行度檢查：根據(jù)推薦的安裝要求，導軌與鏈條的橡膠壓縮量要求控制在0～2 mm內(nèi)，實測數(shù)據(jù)在規(guī)定范圍內(nèi)，滿足技術(shù)要求；

（4）平衡重塊的安裝檢測：平衡重塊根據(jù)規(guī)格書安裝間隙為0.2~0.5 mm，而實際安裝數(shù)據(jù)在0.25~0.45 mm間，完全符合要求。連接在機架上軸的拉緊力矩也根據(jù)規(guī)格書830 N.m進行了重新校核；

（5）鏈條運行痕跡檢查：通過檢查連接曲軸、平衡輪、偏心輪的鏈條表面痕跡，鏈條齒牙兩側(cè)有相同尺寸和形狀的運行痕跡，鏈條的運行完全處于正常條件，同時沒有發(fā)現(xiàn)鏈條有任何缺陷。

通過上述系列檢查后重新運行主機，異響未能消除，可以排除安裝精度問題。

2.2更換首部鏈輪箱內(nèi)全部零部件

更換全部零部件后零部件的安裝數(shù)據(jù)滿足 MAN BW的相關(guān)技術(shù)要求且試驗結(jié)果表明，主機前端鏈傳動系統(tǒng)的聲音與零部件更換前該系統(tǒng)發(fā)出的聲音基本相同，證明零部件的質(zhì)量與安裝不存在問題。

2.3調(diào)節(jié)鏈條張緊力

船東代表建議通過對鏈條的張緊度做多次調(diào)整試驗進行篩選，以求鏈條鏈輪嚙合傳動達到最佳狀態(tài)。通過將鏈條的標準漲緊彈簧長度由242 mm分別調(diào)整至244.5 mm、243.5 mm、240 mm、242.5 mm的長度，分別做了動車試驗，試驗結(jié)果再次表明，嚙合的聲音仍然存在而且基本相同?？紤]到鏈條過度地漲緊和松弛都會對主機零部件造成有害的影響，沒有做進一步調(diào)整。

3原因分析及初步結(jié)論

關(guān)于產(chǎn)生“異響”的原因通過系列的檢查和排除，始終沒有找到滿意的答案。表面上看，整個處理過程是合理的，異響的產(chǎn)生無外乎來貨質(zhì)量和安裝質(zhì)量兩類，系列的排查也仿佛證明了專家的意見：響聲是零部件正常磨合的聲音。但船東專家在現(xiàn)場體驗的結(jié)果還是有所猶豫。于是，專家對更換的零部件進行了結(jié)構(gòu)分析，認為聲音是鏈輪滾珠在運行過程中串動產(chǎn)生。

4 “異響”的消除

結(jié)合眾多技術(shù)專家的分析意見，在準備提交最終檢測書面意見時，一個現(xiàn)場服務(wù)工程師不經(jīng)意的提醒了一句：既然設(shè)備與安裝都沒有問題，那為何不從管路上檢查呢？

正是這一提醒，在經(jīng)過對鏈輪箱內(nèi)部管子的布置進行檢查和效用時，發(fā)現(xiàn)鏈條掃氣箱側(cè)的噴油嘴沒有正對鏈條，而是直接噴在鏈條的外側(cè)。為此，現(xiàn)場馬上對噴嘴方向進行了調(diào)整，重新動車運行，則“異響”完全消除了。

由此可知，原來是管路的布置走向引起主機鏈輪箱內(nèi)部異響，那么是什么原因?qū)е聦＜疫M入誤區(qū)遲遲沒有找到原因呢？原這主要是因為：

（1）鏈輪箱的管路主要是滑油管，一定油壓的滑油主要有潤滑和降溫的作用。由于內(nèi)部噴頭布置多沒有指定集中點，運行過程中注油效果是通過溫度來監(jiān)控的，所以安裝沒有對管路布置提出明確技術(shù)要求。

（2）此“異響”是有規(guī)律的，且各項安裝與性能指標沒有異常，因此主觀認為是正常的，且有權(quán)威技術(shù)專家的書面意見。

（3）在內(nèi)部運行檢查時，由于整個箱體內(nèi)均有油氣且機械零部件潤滑狀態(tài)良好，加上潛意識中機械聲音應(yīng)該是零部件的摩擦所致，僅僅從安裝上進行了核查，缺乏進一步的分析。

5結(jié)束語

一個小噴頭布置的不合理導致主機如此繁瑣的拆檢處理，這是一次損失，但更是一項寶貴經(jīng)驗。根據(jù)上述分析，對于主機的安裝，只要各安裝數(shù)據(jù)滿足相關(guān)技術(shù)標準，且功能檢測符合工藝技術(shù)要求，則可以認為主機的正常運行不會受到明顯的影響。但是我們更應(yīng)該認識到，主機的任何零部件都有著存在的合理性，非核心部件的布置同樣會影響主機綜合性能，今后應(yīng)進一步理解主機的結(jié)構(gòu)布置與安裝要求。

作者簡介：楊江軍（1976-），男，高級工程師。主要從事輪機設(shè)計及修理工作。

收稿日期：2013-08-02