船舶副機曲軸斷裂的分析及新曲軸的更換

中遠散貨運輸有限公司　王朝旭

導讀：船舶副機相對主機而言是小型的，且每條遠洋船上都有三臺。出現小毛病時，船員自己能解決和處理，船上備有常用備件，便于更換，從而船舶副機出現一些小的毛病時往往被管理人員忽視，久而久之可能發生大的事故。某輪副機曲軸斷裂的事故，使之聯想到了平時的檢修和保養，對副機的使用壽命有著一定的影響。

一、副機曲軸斷裂原因的分析

某輪副機:

1)YANMAR .

2)CONTNUOUS RATING H. P 850.

3)SPEED OF CRANK SHAFT 720R PM.

4)FUEL IN JECTDN DEG. 16~ 22DEG.

5)FUEL IN JECTDN PRESS 280kg/cm².

6)FR ING ORDER 1-5-3-6-2-4

7)MODEL: .6GL- DT

8)YANMAR D IESEL ENG INE CO，LTD.

MADE IN JAPAN.

此副機在船上已運行了30年, 平時工況良好，航行單機運行中(負荷280KW ),發現異常響聲,停車檢查,發現NO. 4缸前曲柄臂裂紋。

斷裂前剛剛吊缸解體,才運行1000多小時，開檔測量,保養檢查均未發現異常。分析斷裂情況，在斷面的中心已磨得很光滑,且裂紋由內向外部擴展，這是由于受到變形應力的影響,加之疲勞應力的作用而形成了斷裂面，且曲柄的斷面比較平直,應該是機座或外力因素使曲軸變形,而產生內部組織變化，使之產生裂變繼而向外擴展所致,是其彎曲疲勞斷裂。

二、檢修的要點

為防止類似事故的發生，減少曲軸的彎曲應力和變形乃至長期超負荷運行扭矩的發生,在管理和檢修保養上應注意如下幾個方面:

1)防止曲柄銷軸承和主軸承間隙過大,使軸和瓦產生撞擊;

2)避免推力布司磨損或松動,引起曲軸移動;

3)定期測量曲軸拐擋差,不能超出極限；

4)定期檢查副機和發電機的底角螺栓和機架螺栓;

5)定期化驗系統油油質,定期更換，嚴禁機油經常高溫;

6)嚴禁超速、超負荷運轉;

7)避免在進廠拉主機艉軸時，將艉軸掛在副機底座下方。

此曲軸斷裂前進廠拉主機艉軸時,將艉軸中間軸拉出后，掛在了此副機機座板的下方，且掛的位置是兩端，正好使副機機座板和曲軸的首艉兩端下垂，中間上拱,變形應產生在軸的中間,其薄弱環節是曲柄，而此曲軸的斷裂面在NO.4缸前曲柄臂。

應該說這次事故與掛主機中間軸有一定的關系。

所以在進廠修船時,也不得不對這類的情況給予考慮。

三、更換新曲軸的注意事項

船員自己很難更換副機曲軸,一般由陸地專業廠家來做。

但作為船方應知曉更換的過程和一些要點，只有這樣才能在監修中配合好廠修工程。

1)拆卸一些重要部件時要做好標記(打馬克),如:飛輪、凸輪軸傳動齒輪、空氣分配器傳動裝置及齒輪等等,兩端的傳動齒輪都有定位銷和鍵,但方向不能搞錯;

2)拆卸后要對舊的曲軸軸頸、主軸承或瓦以及曲柄銷軸頸和瓦等全部進行測量;

3)對新的曲軸(特別是二手件,要有CCS認可的“磁粉探傷報告”和“檢驗報告”)軸頸等也要全部進行測量,并與上述2所測數據比較。

且主軸承間隙不能超過說明書要求(一般在0. 15~0.21mm),否則換新軸瓦，新瓦也要進行測量,與新軸的配合間隙應與說明書的要求相符;

4)對機座的平行度及主軸承座孔進行平行度和中心線校對;

5)新曲軸落座后進行如下測量:

A.曲軸的自由端和飛輪端及1一7個主軸承座的平面與曲軸間的跳動量測量,數值不能超過0.05mm,

B.曲軸拐擋差的測量,不能超出說明書的極限。

6)主軸瓦的上壓蓋安裝，按照說明書收緊力矩要求收緊，并將鎖緊螺絲鎖定;

7)飛輪安裝后對跳動量和平衡度要進行測量，與發電機的連接應確保連接軸的平衡，且要對中心線校驗;

8)各缸活塞等附件安裝完畢，需對全部高壓油泵的噴油定時進行核對(16~ 22度);

對空氣分配器進氣定時核對，不符者應調整;

9)所有部件檢查調節,再次測曲軸拐擋差;

10)試車前清洗機油、燃油、搖臂油等濾器,手動泵機油進行潤滑，有系統循環油泵的應開啟。

做到:

A.油水系統放氣;

B.檢查各部充油情況;

C.手動盤車;

11)沖車，試運轉，5min左右停車,打開道門檢查,查看各主軸瓦、連桿大 端瓦的溫度和齒輪箱及運動部件的情況;

12)然后再空載運行，測量爆炸壓力，1h左右停車,重復上述檢查內容,并對吸排氣閥間隙檢查,調整各缸負荷,使之均勻;

13)按說明書要求再進行空載運轉磨合,待確認各參數均處于正常后，可掛負荷運行，初掛50KW,之后逐步增加，并對各缸測量爆炸壓力,監測排煙溫度，所有參數符合說明書要求后方可正常使用;

14)縮短檢修周期,副機系統油運轉到吊缸的中間時間換油一次或根據送陸地化驗的結果而定。

四、在管理副機.上的幾個要點

除上述談到的對曲軸產生影響的幾點注意事項外,平時對副機的檢修保養中,一旦出現小毛病一定要查清,并給予解決和排除。

保養檢查要到位，還應注意如下幾點:

1)各缸負荷分配均勻,排煙溫度也不能相差過大;

2)吊缸時活塞令,特別是刮油令不能裝錯、裝反。

對活塞銷不但要檢查而且要測量,磨損超極限要換新;

3)對連桿大端布司和曲軸軸頸不但要檢查而且要測量橢圓度、錐度等;

4)啟動副機時檢查機油閥是否打開。

定期清洗機油濾器,對機油進行檢查,定期化驗,定期分離,不符合者換新。

換機油時一定要清潔油底殼。

副機運轉期間要保持油底殼油位，且不低于量油尺的10格，以防船搖擺時機油泵打空,造成副機機油失壓;

5)連桿螺栓要進行長度測量,一旦達到說明書規定的運轉時間要及時換新，在新螺栓的帽上打上馬克，以免下次吊缸解體時搞混;

若螺栓受過大應力作用或上緊力矩超過說明書規定過多，已產生塑性拉伸變形,一定要更換新螺栓;

螺栓有開尾銷的,不能反復使用,每次應更新開尾銷。

曲柄銷軸承兩端上緊力矩應相同，以免產生剪切力矩,螺栓帽的內平面與軸承蓋的平面應平行，以防止不平行時產生應力集中，對螺栓產生剪切力矩;

6)檢查齒輪箱,齒輪的嚙合應良好，一旦有輪齒損壞或斷齒應立即修復;

7)調速器的傳動裝置應定期檢查,特別是錐形齒輪,不能受到損傷,防止調速器失控而超速保護又不靈時，發生飛車現象;

還要注意調速器的底座墊片的厚度不能隨意改變;調速器油要定期更換;

8)廢氣渦輪增壓器應定期換油,定期清洗,定期解體,保證良好的增壓壓力。

近幾年來，船舶副機的功率在不斷地增加，為增效節能，降低油耗，單副機航行已成趨勢，所以對船舶副機的安全性、可靠性、穩定性要求更高了,一旦單副機航行時出現故障，會帶來跳電、停車、停航等危險，特別在大風浪天氣時尤為關鍵。

所以我們加強對主機管理的同時，不要忽視了副機。

在船上的管理，特別是主管輪機員應做到:一看;二聽;三觸摸;四及時補油水;五隨時調整各參數;六發現異常立即采取措施;七處理問題果斷準確;八得到報告立即到位;九大小毛病找出根源，徹底排除,擴大檢查，不留隱患;十按照說明書要求檢修、保養,使副機始終處于最佳工況。

來源：《天津航海》2009年03期

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