老旧船舶轴承磨损的原因分析

老旧船舶轴承磨损的原因分析

现在，一些船舶公司的旧船占主导地位，这些老船也承担着沉重的运输责任。老龄船舶的机械存在着较多问题,这里仅对柴油机的曲轴、轴承损坏偏高的问题以及如何降低轴承损坏的问题做粗浅的探讨和研究。一、轴瓦上的磨损和磨损轴承是船用主、副柴油机或其他辅机的易损件,在每年的机损事故中居首位,轴承损坏主要是轴瓦上的耐磨合金的损坏,其主要损坏形式有:过度磨损、裂纹和剥落、腐蚀和烧熔。1.轴瓦损伤的故障柴油机运转一段时间后使主轴承下瓦、十字头轴承下瓦和曲柄销轴承上瓦产生过度磨损。轴瓦过度磨损将使轴承间隙增大,机油压力下降,增大冲击加剧磨损。造成轴瓦过度磨损是由于:(1)润滑油净化不良,含机械杂质和水分较多。(2)轴颈表面的精度等级太低,几何形状误差过大和曲轴变形等。(3)柴油机起、停频繁和长时间超速、超负荷运转。(4)其他日常维护不善,甚至违章操作等。以上各点不是使得轴承润滑油膜不能建立,就是由于磨粒、轴颈表面光洁度不良或过大的轴承负荷破坏已形成的油膜,造成轴瓦的过度磨损。2.轴瓦的磨损和裂纹裂纹和剥落主要发生在厚壁合金轴瓦上。最初由于种种原因在轴瓦工作表面产生微小疲劳裂纹,随着柴油机的继续运转轴瓦上的裂纹扩展、延伸,以致使轴瓦上的耐磨合金片状脱落。造成轴瓦裂纹和剥落原因是:(1)白合金材料的疲劳强度低,在交变载荷作用下容易产生疲劳裂纹。(2)轴颈的几何形状误差过大和轴瓦过度磨损都会使轴瓦受到过大的冲击负荷,使轴瓦产生裂纹。(3)柴油机超负荷使轴承负荷过大造成轴瓦裂纹。(4)轴瓦浇铸质量差,如合金层与瓦壳结合不良或二者之间嵌有异物等,在交变载荷作用下使轴瓦产生裂纹和合金层剥落。3.轴瓦表面产生局部电轴瓦腐蚀包括化学腐蚀,是由于润滑油中含水或滑油氧化,燃气或燃油的混入使滑油变质都会使轴瓦工作面产生宏观和微观化学腐蚀麻点,船上的杂散电流是电器漏电引起的,它也会使轴瓦内外表面产生局部麻点的静电腐蚀。4.轴-瓦-圆面破坏轴瓦合金烧熔是轴承常见的故障,主要是由于轴承间隙过大,润滑油油压不足或失压以及异物进入,在轴承内部连续破坏合金表面使油膜不能建立,轴颈表面光洁度太低或几何形状误差过大等而使油膜破坏,油膜不能建立或被破坏均使轴与瓦的金属直接接触,干磨擦产生高温使合金溶化。二、增加了大量的电源,导致轴瓦烧熔1.1991年,某轮(1981年造,柴油机型号B&W8TLH),当时发现滑油压力有些变化,声音有些异常,清洗滑油滤器,发现有合金,后经彻底检查8道连杆轴瓦发现全部龟裂,曲柄销拉毛。原因分析:10年间船舶长期使用一部柴油机供电,负荷在90%以上,使柴油机长时间满负荷运行,轴瓦受到长期不断而又过大的冲击载荷,轴瓦表面产生龟裂,使曲柄销拉毛。2.1992年,某轮(1981年造,1992年购,柴油机型号:8PSHTB——26d)第2号发电机第7道轴瓦使用一段时间后就发现有烧熔现象。原因分析:此部柴油机在购船前第7道瓦有过抱死曲轴事故,在修理时没有彻底修复,其不圆度、圆柱度都超出规定,所以产生前面所说的现象。3.1996年,某轮(1978年造,柴油机型号6270C)突然柴油机有异常有声音、转速下降停车。经查,共有4道主轴承烧毁、抱死曲轴,导致曲轴报废。原因分析:由于油泵出口连接法兰橡皮被冲破,机油大量外泄,导致曲轴断油,产生高温抱死。三、管理对策针对轴承损坏形式和造成原因以及事故分析,改变老龄柴油机轴承损坏频繁的状况,采取对策如下:1.生不均匀磨损柴油机长期运转使曲轴主轴颈和曲柄销颈产生不均匀磨损。对直径减小、几何精度降低,产生不圆度和圆柱度,超出说明书规定应进行修复,否则将影响轴承使用寿命。2.新协议的要求检查新瓦有否变形和其他缺陷,如合金层与瓦壳粘结情况,合金层有否裂纹,油槽和垃圾槽情况,测量和记录轴瓦的厚度、宽度及扩张量等。3.轴承安装要求(1)厚壁轴瓦的下瓦与轴承座的安装轴瓦的安装应与轴承座孔内圆面贴合紧密和均匀接触,用0.05mm塞尺插不进,说明二者贴合紧密。厚壁轴瓦的下瓦装入轴承座内的贴合情况可用瓦座面涂色进行检查,若轴瓦背面沾点在25mm×25mm面积内,沾点不少于3点时为好。薄壁轴瓦的下瓦与轴承座紧密贴合是通过轴瓦与轴承座孔的过盈配合来实现。轴瓦在自由状态下扩张量通常推荐为无翻边瓦0.3—1.0mm,翻边瓦0.1—0.4mm。(2)颈与主轴承下瓦接触面的确定安装要求接触面积应大于75%,柴油机主轴颈与主轴承下瓦接触角应在机体中心线两侧40°-60°范围内,曲柄销颈与大端轴承上瓦的接触面应在连杆中心线两侧60°-90°范围内。(3)轴承间隙的影响合适的轴承间隙是形成润滑油膜实现液体动压润滑的重要条件,轴承间隙小,油膜不能建立;间隙过大,润滑油流失和产生冲击,使轴瓦合金裂纹、碎裂所以要求轴与轴瓦之间的轴承间隙在说明书规定的间隙范围之内。4.润滑油调保护(1)对润滑油必须做到:①定期化验分析,掌握所用油品粘度、闪点、凝点,总碱值、水分、杂质情况。②认真做好分离杂质、水分和维护工作,使所用油保持在最佳状态。③定期清洗润滑油滤器,查看是否有金属粉末。④注意环境温度对滑油粘度的影响。(2)必须定期测量拐档差、轴承下沉量、轴承间隙,根据所测数字判断轴承磨损情况。按说明书规定的运转时间对轴承进行拆检和更换,要严格控制柴油机起停频繁,决不允许长时间超速、超负荷工作和违章操作。(3)严格执行值班制度,时刻注意滑油压力的变化、温度变化和冷却水温度的变化,判断输油管是否漏油或断裂及粘度变化,以保证轴承得到良好的润滑。5.轴类油位下降或下降,未及时使用不管什么机械损坏事故,必有一段时间发生的先兆,就以轴承损坏为例,其主要表现在滑油压力的异常、滑油温度的异常、滑油冷却水温度的异常。在外观上显示滑油输送管漏油,油位下降或升高、声音异常、气味异常,只要轮机人员有工作责任心,爱岗敬业,认真执行值班制度和值班巡回检查制度,勤查、勤摸、勤看,这些问题都可以被发现。一旦发现有轴承损坏的征兆,应及时采取停车措施,及时检查排除,最忌克服航行,造成曲轴损坏。使事故扩大。机务人员要经常深入船舶一线,为船舶排忧解难,应根据月报表对船舶机械设备未按要求进行维修的进行督促检查,防止由于保养不到位或人为的因素造成机损事故。四、参数滑油压力正常分析老龄船用柴油机的轴承损坏问题起因时,结合具体情况综合考虑,避免片面思考,如单一任何一个参