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首頁(yè) > 水潤(rùn)滑艉軸承損壞原因與修理
敞開(kāi)式水潤(rùn)滑艉軸承由于具有無(wú)污染以及制造、維修簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，以及隨著材料科學(xué)的發(fā)展，多種耐用、低摩擦系數(shù)的新軸承材料被逐步推廣應(yīng)用于水潤(rùn)滑艉軸承，因此仍有廣闊的應(yīng)用前景。但是由于水潤(rùn)滑艉軸承裝配間隙較大，且船舶營(yíng)運(yùn)時(shí)浸在海水中，其受外部因素的影響也隨之加大，艉軸承損壞的情況也經(jīng)常發(fā)生。
“溧陽(yáng)”輪于1971年由江南船廠建造，原屬上海遠(yuǎn)洋運(yùn)輸公司所有。設(shè)計(jì)為中機(jī)型，長(zhǎng)軸系，包括艉軸、四根中間軸及推力軸。每根中間軸各有一個(gè)中間軸承，螺旋槳直徑5.32M，主機(jī)轉(zhuǎn)速105RPM。艉軸承原為鐵犁木材質(zhì)，采用水潤(rùn)滑，密封填料函為牛油盤(pán)根。在某次塢修時(shí)，將艉軸抽出后檢查發(fā)現(xiàn)艉軸承下半部表面大面積損壞，軸承實(shí)際間隙超過(guò)10mm，艉軸表面磨損狀況良好。
損壞原因分析
艉軸承損壞原因除由于長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致的正常磨損外，主要還包括軸系振動(dòng)、軸系校中不良及軸承設(shè)計(jì)不合理等。
1．軸系振動(dòng)
軸系振動(dòng)一般可分為軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)、縱向振動(dòng)和回轉(zhuǎn)振動(dòng)三大類(lèi)。在船舶建造時(shí)，針對(duì)不同船型、不同推進(jìn)軸系，其軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)、縱向振動(dòng)、回旋振動(dòng)計(jì)算書(shū)應(yīng)提交船級(jí)社審批。對(duì)于主推進(jìn)軸系，應(yīng)保證在常用轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)沒(méi)有過(guò)大振幅的回旋振動(dòng)，不應(yīng)產(chǎn)生危險(xiǎn)的共振轉(zhuǎn)速，且在整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)沒(méi)有過(guò)大振幅的縱向振動(dòng)。如果軸系振動(dòng)的振幅或應(yīng)力或扭矩超過(guò)規(guī)范規(guī)定的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的許用值時(shí)，則應(yīng)設(shè)“轉(zhuǎn)速禁區(qū)”，在禁區(qū)內(nèi)，機(jī)器不應(yīng)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。由此可見(jiàn)船舶軸系振動(dòng)對(duì)船舶正常航行是一項(xiàng)非常重要的影響因素，異常振動(dòng)除可能導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備不能工作外，對(duì)艉軸承的磨損也有很大影響。
2、軸系校中
軸系校中一般包括直線法（平軸法），軸承允許負(fù)荷法和軸承合理負(fù)荷法三種，目前船舶軸系校中通常采用軸承合理負(fù)荷法。所謂合理負(fù)荷校中，主要考慮了主機(jī)熱態(tài)時(shí)墊升影響，各軸承的負(fù)荷在主機(jī)熱態(tài)時(shí)處于最佳合理分布狀況，其實(shí)質(zhì)是在遵守規(guī)定的軸承負(fù)荷、應(yīng)力、轉(zhuǎn)角等限制條件下，通過(guò)校中計(jì)算以確定各軸承的合理位置，將軸系安裝成規(guī)定的曲線狀態(tài)，以達(dá)到使各軸承的負(fù)荷分配合理。在船舶建造時(shí)，對(duì)于采用合理負(fù)荷校中法進(jìn)行船舶軸系校中的，其校中計(jì)算書(shū)應(yīng)提交船級(jí)社審批。中國(guó)船級(jí)社《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》及《驗(yàn)船師須知》中對(duì)軸系校中計(jì)算，校中方法及合格標(biāo)準(zhǔn)都有明確規(guī)定。
由于軸系校中結(jié)果直接影響到船舶營(yíng)運(yùn)中傳動(dòng)系統(tǒng)的工作狀況，影響到各軸承的負(fù)荷分布。由此可見(jiàn)，如果軸系校中計(jì)算不準(zhǔn)確或未進(jìn)行校中計(jì)算就安裝軸系，則可能使軸承負(fù)荷分配不均，從而引起超負(fù)荷軸承的過(guò)度磨損。
3．軸承布置
水潤(rùn)滑艉軸承材料通常采用鐵犁木、賽龍及其他合成材料等，每種材料根據(jù)自身的性能所承受的比壓不一樣，在船上安裝時(shí)其長(zhǎng)度尺寸要求也不一樣。如中國(guó)船級(jí)社規(guī)定對(duì)海水潤(rùn)滑的鐵犁木、合成橡膠或塑料軸承，其長(zhǎng)度應(yīng)不小于規(guī)范所要求的螺旋槳軸計(jì)算直徑的4倍或?qū)嶋H直徑的3倍，取其較大者。只有保證軸承長(zhǎng)度，從而保證軸承受力面積才能使軸承承受的比壓符合軸承材料性能要求，從而保證軸承使用壽命。如果軸承尺寸達(dá)不到規(guī)定的要求，將大大加快軸承磨損速度。
綜合上述軸承損壞原因分析，查閱船上輪機(jī)日志，發(fā)現(xiàn)該輪一個(gè)月前某次航行途中曾發(fā)生由于螺旋槳打上浮筒，軸系產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，導(dǎo)致艉軸水封損壞，而在此之前軸系一直處于良好運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。因此基本可以斷定該輪艉軸承損壞是由于軸系異常振動(dòng)所致，而軸系異常振動(dòng)的直接原因則是由于螺旋槳打上浮筒，槳葉失去原有平衡引起的。
針對(duì)上述分析，可以確定該輪原有的軸系校中及軸承布置是合理的。在維修過(guò)程中除了對(duì)損壞的螺旋槳按規(guī)定的要求進(jìn)行修復(fù)外，針對(duì)艉軸承的修理應(yīng)進(jìn)行整體換新，可以根據(jù)船上原艉軸管襯套尺寸為基準(zhǔn)來(lái)加工新艉軸承的尺寸。具體修理步驟如下：
1．加工一內(nèi)徑與艉管襯套相同的假套；
2．在假套上焊接止動(dòng)板；
3．鑲嵌新的軸承賽龍板條，根據(jù)賽龍使用說(shuō)明書(shū)及服務(wù)商的意見(jiàn)，擬定運(yùn)行間隙為3mm，同時(shí)為彌補(bǔ)艉軸下沉所造成的中心偏差，應(yīng)將艉軸承內(nèi)圓中心上抬50％x3=1.5mm，使艉軸中心線與艉軸承中心線在運(yùn)行中處于重合。按設(shè)定尺寸加工賽龍板條；（可以采用鏜床或車(chē)床整體加工，也可以上下半部分開(kāi)加工）
4．將加工好的板條做好標(biāo)記，按順序裝進(jìn)船上艉管襯套；
5．測(cè)量安裝后的實(shí)際內(nèi)徑；
6．艉軸裝復(fù)，間隙測(cè)量，連接中間軸，測(cè)量連接法蘭的曲折和偏移，測(cè)量主機(jī)拐擋差并與維修前進(jìn)行比較；
由于找準(zhǔn)了造成軸承損壞的具體原因，因此該輪自修理后軸系運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好，未出現(xiàn)軸承再次損壞。
