一起船舶柴油機(jī)主軸承故障的處理

實(shí)華南油船務(wù)有限公司 趙 國

某原油/成品油輪在錨泊期間，大管輪在對(duì)主機(jī)滑油反沖洗濾器進(jìn)行常規(guī)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)金屬屑，但查詢報(bào)警歷史記錄，航行期間主機(jī)并未出現(xiàn)相關(guān)報(bào)警。

立即打開曲拐箱道門，采取相應(yīng)措施后人員進(jìn)入排查，檢查到第7道主軸承時(shí)，發(fā)現(xiàn)上下軸瓦前端明顯有金屬擠出物，上下軸瓦后端目視正常，未見金屬擠出物。然而，從任何位置0.1mm塞尺皆無法有效塞入，初步懷疑該主軸承出現(xiàn)異常磨損。

鑒于該輪從新船出廠后半年至今，已多次修理或更換第7道主軸承，立即將檢查情況及初步推斷結(jié)果匯報(bào)公司，等待進(jìn)一步指示。

拆裝及修復(fù)

第二天接公司指示，由于無法安排主機(jī)服務(wù)商，機(jī)務(wù)主管要求船員自行拆檢主機(jī)第7道主軸承。船舶接指令后立即準(zhǔn)備拆卸工具。拆卸前，輪機(jī)長帶領(lǐng)大家認(rèn)真研究說明書，分別測量了第5、6缸拐檔差和第6、7、8道主軸承間隙。根據(jù)說明書步驟順利拆出上軸瓦，發(fā)現(xiàn)上軸瓦兩端明顯附著一層下軸瓦燒熔的合金材料，位于中間位置的合金層有輕微裂紋，軸頸上半部（曲柄銷在上止點(diǎn)后90°位置）目測和手感狀況未見明顯受損，確認(rèn)下軸瓦已磨損，立即將檢查情況匯報(bào)公司。

第三天大管輪用專用工具固定下軸瓦，盤車檢查軸頸下半部（順時(shí)針從曲柄銷上止點(diǎn)后90°位置到上止點(diǎn)前90°位置），目測軸頸前端有兩處發(fā)黑高溫點(diǎn)，前端有50cm長斜向鋸齒狀拉痕，手感明顯?？恐虚g位置60cm長橫向凸起手感明顯，后側(cè)目測、手感狀況較好（可能該區(qū)域位于膨脹沖程，受力較大，造成拉痕嚴(yán)重）。

隨后利用細(xì)油石對(duì)兩處高溫點(diǎn)進(jìn)行局部修磨，鋸齒狀拉痕處局部用細(xì)油石修整毛刺，后用百潔布進(jìn)行全軸頸拋光，最后用帆布拋光。原鋸齒狀拉痕處還有輕微手感，打磨直至凸起處的軸瓦合金完全清除，總耗時(shí)約4小時(shí)。

圖1

拆卸開始，作業(yè)人員按照說明書要求將葫蘆等工具吊入曲拐箱，將頂升工具放置在曲軸中心線偏右50mm處開始緩慢頂升。抬升0.2mm后，曲軸向右偏移0.03mm，曲軸與下軸瓦左側(cè)無間隙，右側(cè)目測有間隙，但0.1mm塞尺無法正常塞入，利用常規(guī)的鋼絲繩吊下軸瓦無法有效實(shí)施。隨后多次向右調(diào)整頂升位置及頂升高度，一直到偏右150mm和頂升高度0.3mm，曲軸向右偏移0.03mm左右，仍然無法測出下軸瓦兩側(cè)實(shí)際間隙，用5噸千斤頂左右水平方向頂，最多偏移0.01mm，下軸瓦無法拉出。

第四天根據(jù)船岸商量的方案，首先頂升0.3mm，并且多次調(diào)整頂升位置，下軸瓦兩側(cè)間隙仍然無法有效測出。用下軸瓦固定專用工具左右側(cè)頂，下軸瓦也無法頂出；隨后松掉第6、8道主軸承液壓螺母，用頂升工具將曲軸頂升到0.7mm（廠家和服務(wù)商給出的頂升極限高度），頂升工具位置在50mm～150mm間反復(fù)調(diào)整，曲軸自動(dòng)在0.03mm～0.12mm范圍向右偏移， 下軸瓦兩側(cè)間隙仍然無法有效測出。由此判斷出由于軸承合金燒熔不均的影響，曲軸一直壓著下軸瓦左側(cè)，單邊擠壓造成下軸瓦無法拆下；

圖2

下午，繼續(xù)嘗試調(diào)整頂升工具位置，頂升0.3mm時(shí)用拆卸貨油泵專用液壓工具從左向右水平頂500bar，才使曲軸向右偏移0.04mm，這時(shí)借助自制多塊寬度小于軸瓦厚度的扁鐵墊片，用下軸瓦固定專用工具從右側(cè)頂下軸瓦，用液壓拉伸器頂下軸瓦固定專用工具，下軸瓦可從左側(cè)移動(dòng)一點(diǎn)。就這樣液壓拉伸器每次頂3mm，下軸瓦外移3mm。如此反復(fù)，一直移動(dòng)10cm時(shí)，液壓拉伸器壓力明顯上升，停止頂下軸瓦；后將專用液壓工具從右向左水平頂曲軸向左偏移0.08mm，這時(shí)液壓拉伸器壓力較小，反復(fù)頂下軸瓦，直到下軸瓦頂出30cm時(shí)，用鋼絲繩拉出軸瓦；

由于合金燒熔材料影響了軸徑與軸瓦受力點(diǎn)及間隙，造成下軸瓦拆除困難。隨后利用百潔布拋光軸頸上半部，再用帆布裹緊軸頸兩人對(duì)拉拋光，最后用機(jī)油拋光，拋光后外觀檢查軸頸基本呈鏡面。

將以前拆下的第6道主軸承上下舊瓦清潔、毛刺修刮、拋光。軸承座拋光，所有部件徹底清潔后按說明書要求安裝，晚23：00點(diǎn)上下軸瓦安裝完畢。

第五天上軸承座安裝，間隙測量在正常范圍。經(jīng)評(píng)估具備測試條件后，通知備車，正倒車測試正常后起錨，海上試航，密切關(guān)注曲拐箱油霧濃度探測及軸承溫度變化，一切正常。試航結(jié)束后，曲拐箱打開檢查、探摸正常，滑油濾器打開檢查正常。至此第7道主軸承更換完畢。

經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

按照說明書規(guī)定，軸承間隙從兩側(cè)測量應(yīng)該有0.1mm才能順利拆出下軸瓦，但由于該輪軸瓦面有凸起的燒熔合金粘黏，頂升后間隙仍無法有效測量，影響施工進(jìn)度。

之所以用固定下軸瓦專用工具頂出30cm，主要是因?yàn)槎啻握{(diào)整頂升工具后，有少許軸承間隙才頂動(dòng)，所以下軸瓦拆卸兩側(cè)間隙大小至關(guān)重要。

下軸瓦拆卸出來后，經(jīng)過測量證實(shí)軸瓦的厚度已嚴(yán)重不均，左右瓦口兩邊厚度相差0.3mm以上。而軸承的正常間隙只有0.15mm。這個(gè)厚度差導(dǎo)致曲軸在軸承座孔里總是偏向一邊。因此用說明書推薦的方法，即用鋼絲繩葫蘆的配套方案無法取出該案中燒損嚴(yán)重的軸瓦。

解決方案

1、 主軸承正常間隙為0.25～0.45mm之間，考慮增強(qiáng)散熱能力，本次更換主軸承時(shí)將間隙調(diào)整到0.40mm，目的讓更多潤滑液帶走該主軸承產(chǎn)生的熱量；

2、維護(hù)方面：縮短主機(jī)滑油系統(tǒng)反沖洗濾器檢查間隔，核實(shí)是否有金屬屑出現(xiàn)，每月對(duì)第7道主軸承進(jìn)行間隙測量和刮檢（該服務(wù)商推薦的一種檢查方式，核實(shí)主軸承和軸徑之間是否有切口或合金）檢查；

3、加裝了主軸承溫度監(jiān)控裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)控主軸承運(yùn)行時(shí)溫度變化。

從后來運(yùn)行監(jiān)控情況看，開始低速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，該主軸承的溫度低于其他主軸承2度，符合冷卻油流量大效果，但在常車運(yùn)行時(shí)，該主軸承的溫度又高于其他主軸承2～3度，具體原因不明。經(jīng)過此次檢修，在主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)三年時(shí)間，沒有再出現(xiàn)第7道主軸承磨損故障，軸承溫度保持正常。

通過這起主軸承故障處理，總結(jié)了兩點(diǎn)建議供參考：

1、像柴油機(jī)主軸承磨損這類故障，如果出現(xiàn)輕微磨損并及時(shí)發(fā)現(xiàn)，拆裝較方便；如果軸承合金已燒溶，合金材料部分聚集在軸瓦上，會(huì)造成拆卸困難；最糟的狀況時(shí)軸承合金與軸完全抱死，只能進(jìn)行破壞性拆卸；

假如出現(xiàn)第二種情況，可以參考這起主軸承故障處理拆卸過程，及時(shí)判斷原因，縮短拆卸時(shí)間。

2、柴油機(jī)主軸承多次故障，又不能明確判斷出故障原因，建議加裝一套主溫度監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)良好做法，用于連續(xù)監(jiān)控主軸承運(yùn)行狀況，通過數(shù)據(jù)支撐，可以預(yù)控故障出現(xiàn)，出現(xiàn)故障可以依托數(shù)據(jù)進(jìn)行原因分析。

日本的北極雙燃料破冰船即將招標(biāo)

日前，日本海洋-地球科技研究所(JAMSTEC)發(fā)布消息稱，計(jì)劃建造日本第一艘具有破冰能力的船舶用以北極探索。

該船船長128米，總噸位為13000噸。采用LNG和燃料油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，將能夠以3.0節(jié)的速度在1.2米厚的冰中航。到目前為止，JAMSTEC已經(jīng)在夏季使用8700總噸的研究船Mirai號(hào)進(jìn)行北極研究，該船使用柴油?！癕IRAI”號(hào)是世界上最大最先進(jìn)的海洋研究船之一，建造于1997年,屬于破冰船級(jí),裝備有許多高精度儀器和設(shè)備。其超常船體和專門設(shè)計(jì)的防搖裝置，使它能夠承擔(dān)高緯度區(qū)和極地區(qū)極端氣候條件下的觀測任務(wù)。船上還裝有一套TRITON海洋觀測浮標(biāo)陣,這是它不同與常規(guī)海洋學(xué)研究船的又一特點(diǎn)。

JAMSTEC稱,新的北極研究船將發(fā)揮重要作用，將作為一個(gè)寶貴的國際研究平臺(tái)，開展氣象觀測，以了解北極地區(qū)的現(xiàn)狀。據(jù)悉，JAMSTEC將在本月末為該船進(jìn)行招標(biāo)。預(yù)計(jì)投標(biāo)將在7月中旬提交， 8月份確定施工方，下水時(shí)間擬定在2026年。