57300吨船航海试验主机轴瓦事故分析

摘 要 本文介绍了我厂制造的57300吨14号船海上航行试验中出现的主机轴瓦磨损事故，详细分析了问题成因及解决方法，用以防范类似问题的发生，提高施工质量，缩短试航周期。

关键词 主机；磨合；十字头瓦；甩轴瓦；十字头销

中图分类号U66 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）123-0148-02

目前造船行业正处于一个困难时期，随着船东对船舶质量要求的不断提高，如何提高施工质量和缩短施工周期就成了企业发展的必备能力。对于船舶的心脏主柴油机来说，毫无疑问在船舶的建造质量中起着举足轻重的作用。我厂57300吨14号船的航海试验期间，主机因为轴瓦问题耽误了三天时间，浪费了大量人力物力。本文将对整个事故的经过及成因做出详细分析。

1 事故经过

57300吨14号船试航首日，在主机磨合试验四小时后的例行缸检中，我们用点温计测量各道轴瓦温度时发现一缸十字头瓦温度明显高于其它五缸相同位置，人员下到油底壳内检查时又在缸内滑油中发现细小的乌金屑。通过对这些细屑的观察，我们怀疑是主机内部瓦片磨损残余。我们随即终止了磨合试验，仔细检查了缸内十字头两侧导板，未发现异常，首先排除了导板平行度不好的可能。接着我们又拆下了主滑油自清滤器的滤芯，虽然在滤芯上发现些许细小漆皮等微小脏物，却并未发现足以导致主机轴瓦磨损的硬物颗粒。复装完自清滤器，我们用主机专用拆卸工装将一号缸的十字头上瓦下瓦全部拆下，发现其下瓦磨损严重，表面有近2mm深的划痕，且分布不均，局部存在偏磨现象。在此之前，主机在磨合期间以96转/分的速度航行约两小时。我们在征求主机服务商的意见后更换了十字头下瓦，在一切主机复装工作结束后，让主机又开始以55转/分的速度运行近40min，停车后对一至六缸的各道轴瓦进行检查，此时再次在主机一缸滑油内发现了细小乌金屑，吊起活塞杆，发现十字头下瓦仍有磨损痕迹，考虑到主机的运行转速与运行时间，如此划痕的出现绝非正常现象。

2 原因分析

经过我们仔细分析，其原因应有以下几点：

1）主机机体可能变形：比如主机机体如果做过局部焊接加固处理等工作，便有可能造成机体变形，虽然在原厂家做过加固处理的可能性很小，可我们仍为保险起见检查了主机活塞的对中情况，未发现问题，接着又测量了主机拐挡差，结果上下拐挡差值为-17，数值未超过此机型的极限值。由于上述两种原因，可以说该机体在静态下没有变形。

2）滑油质量可能有问题：滑油质量检查从进机前提取油样，用手感检查，没有问题，进一步再拆主机滑油自清滤器检查，在滤芯内未发现明显硬性颗粒物质，继续拆管检查，从图纸和实际管路进行分拆，找出最有可能沉积杂质的管路，我们找到一处拐弯管路，位置较低又存在膨胀接头，这里是最容易沉积杂质的管路，如果滑油中有杂质，就会或多或少地沉积在膨胀接头的沟槽内，而且不容易被冲掉，检查结果表明，膨胀接头的沟槽内非常清洁。

3）缸内管路断滑油：通过检查缸内各个滑油管路，包括主滑油、汽缸油、十字头滑油等，发现油路均很通畅，通过观察刚刚拆卸下来的十字头瓦，也不存在断油情况。

4）新装十字头瓦装配间隙有问题：此瓦属于新装备件薄壁瓦，不需要刮瓦修正，其一端有楔形定位，不会装反，复装后进行了间隙测量，其上瓦间隙为0.15mm，此测量数据符合说明书要求，说明十字头瓦的装配间隙没有问题。

5）新装十字头瓦可能有质量问题：我们查看了备件订单及供货检查单，确认此备件为原厂进口进货，且不止一副瓦，而是四副瓦，其他三幅已经装机，虽然未打开其他几副轴瓦进行检查，但从以上两次停车检查中，其余缸均未发现异常。说明此新瓦应该没有质量问题。

6）船上主机吊装过程中周边机舱环境恶劣：在主机船上吊装过程中，由于监控不利，机舱内若干处电焊施工自始至终均在进行，为保证施工进度不得不进行交叉作业，这样假设有硬物迸溅进主机内部，或者电焊造成机体自身产生电流，也可能在瓦与轴之间进行放电产生电弧，产生的电弧就会造成轴与瓦的表面光洁度严重下降，出现麻点，这样的轴与瓦在主机运转后就会造成轴承滑油温度高，直至烧毁轴承。通过检查主滑油滤器滤芯，并未发现任何硬性颗粒，从已拆卸下来的十字头下瓦来看，虽然瓦面磨损严重，却并未发现麻点状伤痕。客观来讲，因电焊作业产生对轴瓦损害的可能性很小，但是在今后主机船上吊装过程中，也必须将机舱环境的控制放在首位，以防微杜渐。

7）曲柄销椭圆度可能超标：首先曲柄销是否有椭圆度，受船上测量工具所限，而且我们没有查到厂家的出厂测量记录，所以无法用数据验证。理论上曲柄销应该是一个圆柱体，可通过主机十字头瓦表面磨损情况，如果排除外来硬物的可能，我们最后把怀疑的焦点对准十字头销。假设十字头销带有一定锥度，那么固然会导致连杆与十字头的垂直度不好，即两者中心线不在理论直线上，主机运转过程中，因为十字头下瓦主要承受的是连杆在一定角度范围左右摆动时十字头销给予的冲击力，所以如果连杆与十字头有偏心，就会造成下瓦的严重磨损。两次停车检查时十字头下瓦的实际磨损情况也符合上述观点。

3 故障处理

至此，既然认为轴瓦磨损的最大可能性是十字头销椭圆度不好，那么如何解决也是不小的难题。首先，因为十字头销有锥度造成连杆与十字头垂直度不好，单纯只更换一道十字头下瓦是解决不了问题的，所以我们重新更换的十字头下瓦在主机低转速下仅磨合40min后依然有明显磨损。这样看来，要彻底解决问题，必须将整套十字头上瓦，下瓦，十字头销，包括连杆这几大配合部件全部更换。在征求主机厂家同意后，我们决定用拖轮将几大部件运到船上现场安装。待整套部件全部到位，在仔细检查外形情况及合格标示后才开始安装，在这个过程中，一定要注意监测十字头上瓦间隙，必须符合主机说明书标准。经过24小时鏖战，一缸的几大件终于全部安装完毕。重新开车后，主机由低转数向高转速缓慢过渡，每隔半小时我们对主机都要做细致的停车检查，结果各缸各瓦均未再发现任何异常。

通过此次主机出现的轴瓦事故，再次说明主机相关的一切质量流程控制都不得有丝毫松懈。从主机出厂台架试验期间对各缸拐挡差、十字头销椭圆度等关键数据的验收，到船装时机舱环境的控制，油底壳、A字架、缸体三大件复装后各轴瓦的间隙测量，再到全船主滑油管系的串洗串油，以及最后主机轴系的负荷调整、树脂垫片浇铸后的最终定位，其中任何的一个环节出现问题，都会造成主机的严重事故。

参考文献

[1]林国良.船用主机轴瓦烧熔的故障分析和修复措施.船舶标准化工程师，2012（1）.