曲軸作為柴油機的核心部件,其作用是實現活塞的往復運動轉化為軸系的回轉運動。為了保證該運動的實現,軸瓦又起著至關重要的作用。在實際使用中,曲軸和軸瓦的工作條件雖不像活塞、氣缸等承受高溫高壓的惡劣環境,但卻需要承受著急劇變化的沖擊載荷和彎曲應力以及回轉振動。曲軸軸頸和軸瓦表面有著很強的摩擦,同時又受到各缸交變的氣體力、往復慣性力和離心力等作用。軸瓦作為支承部件,在設備實際運行中,損壞損傷的概率很高,而且一旦軸瓦出現損傷和損壞,將會導致曲軸主軸頸和曲柄銷表面產生劃痕、拉傷、燒傷、裂紋,更甚者,曲軸發生變形、斷裂,造成曲軸報廢等嚴重機損事故。一旦發生曲軸損壞事故,特別是主機曲軸,船東不得不緊急安排救助修理,由此可能導致產生巨額的修理費用,等待新曲軸的時間損失等,因此在實際輪機管理工作中,對曲軸軸瓦的監測和預防損傷是非常重要的工作。下面我們通過案例分析,簡單總結一下在日常輪機管理中此類事故應該注意的問題。

　　#案例一#

　　協會入會船A輪2號副機(型號:M200L-UN額定功率600PS/720Rpm)帶120KW負荷運行,船員聽到2號副機的異常聲響,輪機長立刻下機艙檢查。當輪機長到集控室后,注意到2號副機出現滑油低壓警報。輪機長指示機工立刻轉換發電機,并且到2號發電機機旁檢查。當輪機長在機旁聽到異常的噪聲后立刻回到集控室停掉了2號副機。隨后,輪機長對2號副機盤車檢查,發現比較沉重。檢查曲拐箱道門,發現3缸的道門比其他缸的熱。打開所有的曲拐箱道門后檢查,在3缸下面發現一些脫落的金屬屑。在上軸承蓋處發現軸瓦擠壓卷邊,當用扭矩扳手準備拆下3號缸連桿大端螺栓時,發現左邊編號為“1”的連桿螺栓有輕微松動,同時在曲拐箱的底部發現許多的銅屑。拆下軸承蓋后,發現軸承蓋表面刮傷嚴重,軸瓦已嚴重磨損,曲柄銷表面也有劃痕。通過檢查發現其他缸連桿大端活動正常。

　　根據工作記錄,該副機事故發生前約2個多月曾經吊過缸(事故時運行時間:900小時),吊缸時換新了活塞環(6套-日本備件)、連桿大端軸瓦(6套-國產備件)以及2號缸的缸套(1件)等部件,同時更換了系統滑油。吊完缸后,輪機人員在清潔滑油濾器的時候發現有些銅雜質混在滑油里面,但未進一步查明銅屑出現的原因,只是經常檢查一下曲拐箱。

　　1.該副機3號缸連桿大端編號為“1”的連桿螺栓有松動現象,推斷在更換連桿大端軸瓦時,該螺栓沒有按照說明書要求預緊力上緊或忘記最后的上緊程序,導致軸承蓋松動,軸瓦和曲柄銷的配合間隙異常。

　　2.在2號副機吊缸更換連桿大端軸瓦時,輪機人員沒有按照說明書要求檢查和測量曲柄銷軸承間隙,因此并不清楚曲柄銷軸承間隙是否正常。軸承間隙過大或者過小都會影響到配合間隙間潤滑油膜的形成。

　　3.輪機人員在初期發現有銅雜質混在滑油里面時,沒有認真分析發現的現象,沒有進一步停機打開檢查所有的軸承,采取有效防范措施,從而導致軸瓦異常磨損加劇。

　　#案例二#

　　協會入會船B輪,2號副機(型號:Volvo D16C-A MG)運行期間各工況參數正常,某日由于要起動貨泵而啟動1號發電機并電,并電后發現2號副機滑油壓力突然下降,隨即解列2號發電機,這時滑油壓力降到2.0 Bar,并滑油低壓報警,馬上停2號副機。次日下午,輪機人員更換滑油濾器和滑油,發現濾器和滑油里有許多金屬碎屑,拆開缸頭蓋,盤車檢查缸頭附件等沒發現問題。打開油底殼檢查,發現油底殼里有很多金屬屑和金屬皮片。拆檢7道主軸承,發現第6/7道主軸瓦燒壞,第4/5道主軸瓦主要接觸面被壓后橫向擴張,第1/2道主軸瓦有拉痕;第4/5/6/7道瓦貼合不良。第3/5/7道的主軸頸有明顯磨痕。拆檢第1~6缸的連桿瓦檢查,發現第1/2/3/4缸連桿瓦中部磨損較深但無露銅,第6缸連桿瓦中部拉痕較深并已露銅,瓦孔被金屬磨屑不同程度的堵塞。第3缸的活塞銷和接觸的活塞頭有藍黑色的燒痕�；�油泵拆下檢查,未見明顯問題。

　　#事故原因分析#

　　1.事故發生后據了解,該輪副機更換使用的潤滑油時,將柴油機原廠要求的等級牌號的潤滑油,替換成了另一品牌的潤滑油,通過對比兩種潤滑油在質量等級和粘度等級上存在一定的差異,而且潤滑油使用時間過長,潤滑油各項指標下降,且輪機人員未能按照新品牌潤滑油的要求及時更換,造成主軸承和曲柄銷軸承潤滑質量下降,導致軸瓦磨損加劇。

　　2.輪機員未能按照副機說明書維護保養周期要求,定期對副機相關部件進行檢查,未能及時發現軸瓦損壞的問題。

　　#案例三#

　　協會入會船C輪(主機型號:8P02-6/2L最大持續功率4400kw,額定轉速520Rpm,陜西柴油機重工有限公司),于20xx年11月20日0500時從某錨地備車,車備妥后進港靠泊,主機逐漸增加負荷,待主機加速至440RPM運行,各參數正常。主機運行一會兒后,輪機員發現主機第3缸振動劇烈有異響,立即降低主機轉數至最低速280RPM,同時停止第3缸燃油供給,并電告駕駛臺要求停車檢查主機。由于已進入航道不能立即停主機,只好返回錨地拋錨檢查。待拋錨停下主機后,檢查發現第3缸連桿大端瓦損壞嚴重,連桿大端燒蝕。隨后吊出缸頭活塞組件,檢查第3缸發現曲軸曲柄銷磨損嚴重,船員無法修復。后該輪封主機3缸靠泊碼頭,備車主機280RPM進港,卸貨完畢后,同樣封缸備車開往附近某船廠修理。

　　該輪主機第3缸曲柄銷由于連桿大端瓦損壞燒蝕,曲柄銷磨損嚴重,船廠工程師對第3缸曲柄銷采用修理尺寸法進行了修理。修復后的曲柄銷直徑在309.12mm至309.14mm之間,但根據制造廠家規定,曲軸直徑的極限值為309.0-0.032mm。修理后的直徑已經非常接近極限值,也即達到了需換新曲軸的要求,故船東換新曲軸。

　　#事故原因分析#

　　1.據現場查勘調查了解和查閱維修保養記錄,事故前主機各項運行參數正常,主潤滑油壓力溫度均正常。但后續根據船東提供的滑油化驗報告顯示,該輪滑油早已出現BN(堿值)低于正常要求,低溶性、低粘度和雜質過多的情況,而船上并未采取有效措施,及時更換不合格的潤滑油�；�油的臟污變質使得曲軸軸頸和軸瓦的潤滑條件變差。

　　2.如果軸瓦的異常磨損累積到一定程度時,曲柄銷和大端瓦之間的間隙過大,潤滑油膜遭到破壞,導致垂直方向往復運動過程中,連桿大端與曲柄銷之間發生撞擊,發生異常磨損,使得連桿大端發生燒蝕現象。連桿大端軸瓦磨損變形嚴重,對曲柄銷也造成了較大的傷害,

　　3.連桿大端軸瓦材料缺陷也可能是導致此次事故發生的一個原因。

　　#防損建議#

　　影響曲軸軸頸和軸瓦損傷的因素是多方面的,最常見的原因有:軸瓦材料缺陷、軸瓦間隙不合適、軸瓦潤滑不良或潤滑油含有雜質。特別是軸瓦潤滑不良,一旦曲軸軸頸和軸瓦間的潤滑油膜遭到破壞,就會出現軸頸與軸瓦的直接接觸,造成半干摩擦和干摩擦,產生大量的摩擦熱,導致軸瓦表面擦傷或異常磨損,防護層脫落,合金層損壞和熔化,導致軸瓦嚴重燒蝕和曲軸軸頸表面劃傷、拉傷和裂紋。

　　通過以上案例及原因分析,預防曲軸軸頸和軸瓦損傷,我們認為在輪機管理工作上應著重注意以下幾個方面:

　　1.輪機管理人員要嚴格按照說明書要求及維修保養計劃,檢查柴油機各軸承間隙是否正常,并進行正確的測量和記錄。及時打開檢查曲軸軸頸和軸瓦工作表面的情況,保證軸頸與軸瓦的配合間隙正常,及時掌握設備性能、工作狀態和磨損情況等關鍵性技術問題。

　　2.定期檢查主軸承和曲柄銷軸承等固定螺栓的預緊力,按說明書規定的扭矩、次序,分多次上緊并做好記號,以便后續監控和檢查。

　　3.使用正確合適的等級牌號潤滑油,并根據使用的時間定期取樣化驗潤滑油,保證潤滑油的各項指標在正常范圍內,一旦發現異�，F象,及時查找原因,必要時更換潤滑油。

　　4.定期對潤滑油系統濾器進行清潔,保持潤滑油的潔凈和質量,對滑油濾器清潔過程中發現的雜質、異常金屬屑等,做好記錄,并初步分析判斷,及時對相關部件進行檢查,第一時間明確原因,避免異常損壞情況加劇。

　　5.加強柴油機冷卻系統和滑油溫度及壓力的監控,防止高溫可能導致的零件熱膨脹過大而破壞正常的配合間隙以及高溫可能導致的潤滑油粘度降低,使得柴油機曲軸軸頸與軸瓦之間不能保持正常的油膜。保證滑油壓力在正常范圍內,防止潤滑油壓力過低導致的曲軸軸頸與軸瓦摩擦表面潤滑油供油不足,影響油膜的形成。

　　6.購置新軸瓦,盡量購買原廠備件,更換軸瓦時應著重對軸瓦厚度差和自由開口尺寸進行測量,外觀質量應符合要求。組裝時應保證涂抹滑油干凈清潔,防止混入雜質顆粒。

　　柴油機曲軸軸瓦承擔著“犧牲自己,保護別人”的重任,同時作為高負荷、高磨損狀態的支承件,要求其綜合機械性能很高。因此,預防柴油機曲軸軸瓦損傷,不僅要重點關注柴油機的潤滑狀況,柴油機的其他系統及使用工況也會對其產生影響。加強柴油機的日常維護保養,保證柴油機良好的運行狀態,及時發現故障隱患,并根據發現的異�，F象進行系統的機理分析,追本溯源,才能減少或避免此類事故的發生,從而保證柴油機的正常工作及船舶與人身安全。