某船尾管后轴承温度高的原因分析及应对措施

摘 要：本文简述了某船在航行试验时，尾管后轴承发生了温度高报警并导致轴承烧伤的情况，针对其产生的原因进行了分析，并制定了相应的应对措施。经过航行试验验证，尾管后轴承温度在正常范围内，改进措施效果明显。

关键词：尾管后轴承 ；温度高 ；环保油

中图分类号：U664.2 文献标识码：A

Causes and Preventive Measures for High Temperature of Ship Stern Tube Aft Bearing

CAO Yandong

（Jiangmen Nanyang Ship Engineering Co.， Ltd. Jiangmen 529145）

Abstract：This paper analyzes the causes for high temperature alarm and Consequent burnout of a ship stern tube aft bearing during sea trial and formulates the corresponding prevention measures for it which is proved effective by sea trial.

Key words：Stern tube aft bearing；High temperature； Environmental-friendly oil

1 前言

某船在试航过程中，主机转速在80 r/min左右时操满舵，尾管后轴承发生了温度高报警，并且温度不断上升，船上立即停车检查，停车后温度还在继续上升，一度升至80 ℃左右。检查尾管后轴承温度传感器探头电流信号值正常，确认温度传感器没有问题；检查尾管滑油管路系统，确认整个管路系统通畅没有问题；采用顶升法检查尾管前轴承负荷，发现尾管前轴承几乎无负荷，怀疑尾管后轴承负荷偏重；主机盘车检查，尾管处有轻微异响，进入尾管冷却水舱检查，尾管后轴承处异响明显，声音为嗒、嗒、嗒，频率为每秒一次，据此现象初步判定尾管后轴承应该被烧伤了。为了防止损伤进一步扩大从而损伤螺旋桨轴，决定终止试航，由拖轮拖至船厂进坞检查。

2 坞内检查

（1）船舶进坞后，检查螺旋桨轴下沉量，与之前测量的下沉量数据相比较，确认螺旋桨轴下沉了约0.3 mm，初步确认尾管后轴承已经损坏；

（2）进行尾管滑油油样分析检查，将油样化验报告发给滑油供应商道达尔进行确认，厂家确认该滑油各项性能指标满足要求；

（3）拆卸螺旋桨，抽出螺旋桨轴，检查尾管轴承损伤情况，发现尾管后轴承下部烧伤严重（见图1），尾管前轴承无损伤；

（4）将尾管后轴承压出后，用专用仪器检查尾管内孔同心度，发现尾管后轴承处后部上翘了0.07 mm。经过计算，尾管后轴承压装后，后轴承处的实际斜度变为了0.127×10-3rad。根据轴系较中计算书的要求，后轴承的加工斜度要求为0.2 ×10-3rad。

3 原因分析

（1）尾管轴承负荷因素：经查看该船之前的较中以及轴系负荷称重数据，都满足要求，并且MAN都给予了认可。虽然后来检查出尾管前轴承几乎无负荷，但那是在尾管后轴承烧伤后测量的数据，轴系状态发生了变化，没有参考性。另外，尾管后轴承的比压一般都在0.4～0.6 MPa之间，与船级社规范要求的最大比压0.8 MPa相比还有较大的余量。因此初步判断，轴承的负荷分配应该没有太大问题；

（2）尾管变形因素：尾管安装过程中或船体变形等因素导致尾管变形，后轴承座后部比前部上翘0.07 mm，尾管后轴承压装后，后轴承处的实际斜度由0.2 ×10-3rad变为0.127×10-3rad，螺旋桨轴和后轴承的相对斜度变为了0.405×10-3rad- 0.127×10-3rad =0.278 ×10-3rad，虽在船级社要求的0.3×10-3rad的范围内，但由于螺旋桨轴和后轴承的相对斜度相对于原设计值0.405×10-3rad - 0.2 ×10-3rad =0.205×10-3rad变大，可能会导致尾管后轴承后部边缘负荷增大，螺旋桨轴与尾管后轴承之间的油膜难以形成，轴承非正常磨损，最终导致尾管后轴承烧坏、温度高报警，这可能是引起后轴承温度高的因素之一；

（3）环保油（EAL）因素：根据美国环保署VGP（2013）要求，从2013年12月19日起，进入美国水域船长大于等于79 ft的所有商船，在其油水界面均须使用环保油。对于尾管密封，若采用油系统，则尾管滑油必须采用环保油。我们了解到，船舶使用环保油后，多家船厂都出现了尾管后轴承温度高的现象，甚至轴承烧伤的情况。经过多方资料的收集，我们发现环保油在40 ℃ 以下的粘度要比同温度的矿物油粘度低些，这在主机低速运转且运行时间不长的情况下，油膜难以形成，可能导致螺旋桨轴与轴承不良从而引起轴承烧伤。另外，在同等条件下，环保油的油膜厚度要比矿物油的油膜厚度小些，运转初期的磨合能力差些，这在一些设计院以及船级社的案例分析中都有提及，这也可能是引起后轴承温度高的因素之一；

（4）操作因素：该船轴承温度高发生在操大舵角的时候，即在轴系磨合初期打满舵时，特别是在主机转速附近时打满舵，可能会影响螺旋桨轴与后轴承油膜的形成，从而加快后轴承磨损，这也可能是引起后轴承温度高的因素之一。

4 预防措施

虽然导致尾管后轴承温度高的原因复杂，目前很难找到最根本的原因，但我们可以从以下几个方面进行预防和应对：

（1）严格按照轴系较中计算书进行轴系较中，完善施工工艺，确保施工精度，轴系顶升阶段尽量使中间轴承、尾管前轴承的负荷向理论值靠近；