劉兆朋

（中國船東互保協(xié)會(huì)）

曲軸作為柴油機(jī)的核心部件，其作用是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為軸系的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，軸瓦是曲軸的附屬支承部件，是實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)的重要保障。在實(shí)際使用中，曲軸和軸瓦需要承受急劇變化的沖擊載荷、彎曲應(yīng)力和回轉(zhuǎn)振動(dòng)。曲軸軸頸和軸瓦表面有著很強(qiáng)的摩擦，又受到各缸交變的氣體力、往復(fù)慣性力和離心力等作用。因此，曲軸軸瓦的損傷率很高。本文將結(jié)合案例，分析在船舶輪機(jī)管理中對(duì)曲軸軸瓦的監(jiān)測(cè)和預(yù)防損傷工作的重要性。

輔機(jī)軸瓦磨損案例分析

A輪2號(hào)副機(jī)運(yùn)行期間各工況參數(shù)正常，由于要起動(dòng)貨泵而啟動(dòng)1號(hào)發(fā)電機(jī)并電，并電后發(fā)現(xiàn)2號(hào)副機(jī)滑油壓力突然下降，隨即解列2號(hào)副機(jī)，這時(shí)滑油壓力降到2.0Bar，并發(fā)生滑油低壓報(bào)警。輪機(jī)人員更換滑油濾器和滑油時(shí)，發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)問題。打開油底殼檢查，發(fā)現(xiàn)油底殼里有很多金屬屑和金屬皮片。拆檢7道主軸承，發(fā)現(xiàn)第6、7道燒壞，第4、5道主要接觸面被壓后橫向擴(kuò)張，第1、2道有拉痕；第4、5、6、7道瓦貼合不良。第3、5、7道主軸頸有明顯磨痕。拆檢第1—6缸的連桿瓦檢查，發(fā)現(xiàn)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堵塞。第3缸的活塞銷和接觸的活塞頭有藍(lán)黑色的燒痕?；捅貌鹣聶z查，未見明顯問題。

事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該輪副機(jī)更換使用潤(rùn)滑油時(shí)，將柴油機(jī)原廠要求的等級(jí)牌號(hào)的潤(rùn)滑油，替換成了另一品牌的潤(rùn)滑油，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)兩種潤(rùn)滑油在質(zhì)量等級(jí)和粘度等級(jí)上存在一定差異，而且潤(rùn)滑油使用時(shí)間過長(zhǎng)，潤(rùn)滑油各項(xiàng)指標(biāo)下降，且輪機(jī)人員未能按照新品牌潤(rùn)滑油的要求及時(shí)更換，造成主軸承和曲柄銷軸承潤(rùn)滑質(zhì)量下降，導(dǎo)致軸瓦磨損加??；而且輪機(jī)員未能按照副機(jī)說明書維護(hù)保養(yǎng)周期要求，定期對(duì)副機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行檢查，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)軸瓦損壞問題。

主機(jī)軸瓦受損案例分析

B輪在港口錨地備車起錨后準(zhǔn)備進(jìn)港靠泊，當(dāng)主機(jī)負(fù)荷逐漸增加至轉(zhuǎn)數(shù)在440RPM后一會(huì)，輪機(jī)員發(fā)現(xiàn)主機(jī)第3缸振動(dòng)劇烈有異響，立即降低主機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)至Z低速280RPM，同時(shí)停止第3缸燃油供給，并電告駕駛臺(tái)要求停車檢查主機(jī)。由于已進(jìn)入航道不能立即停主機(jī)，只好返回錨地拋錨檢查。待拋錨停下主機(jī)后，檢查發(fā)現(xiàn)主機(jī)第3缸連桿大端瓦損壞嚴(yán)重，連桿大端燒蝕。隨后吊出缸頭活塞組件，檢查第3缸發(fā)現(xiàn)曲軸曲柄銷磨損嚴(yán)重，船員無法修復(fù)。后該輪封主機(jī)3缸靠泊碼頭，卸貨完畢后，同樣封缸備車開往附近某船廠修理，船廠工程師對(duì)第3缸曲柄銷采用修理尺寸法進(jìn)行了修理。修復(fù)后的曲柄銷直徑在309.12～309.14毫米，但修理后的直徑已經(jīng)非常接近制造廠家的極限值，也即需要更換新曲軸。

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘調(diào)查了解和查閱維修保養(yǎng)記錄，事故前主機(jī)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)正常，主潤(rùn)滑油壓力溫度均正常。但后續(xù)根據(jù)船東提供的滑油化驗(yàn)報(bào)告顯示，該輪滑油早已出現(xiàn)BN（堿值）低于正常要求，低溶性、低粘度和雜質(zhì)過多的情況，而船上并未及時(shí)更換不合格的潤(rùn)滑油，滑油的臟污變質(zhì)使得曲軸軸頸和軸瓦的潤(rùn)滑條件變差；軸瓦的異常磨損累積到一定程度時(shí)，曲柄銷和大端瓦之間的間隙過大，潤(rùn)滑油膜遭到破壞，導(dǎo)致垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，連桿大端與曲柄銷之間發(fā)生撞擊，發(fā)生異常磨損，使得連桿大端發(fā)生燒蝕現(xiàn)象。連桿大端軸瓦磨損變形嚴(yán)重，對(duì)曲柄銷也造成了較大傷害；此外，連桿大端軸瓦材料缺陷也可能是此次事故發(fā)生的原因之一。

防損建議

影響曲軸軸頸和軸瓦損傷的因素是多方面的，Z常見的原因有軸瓦材料缺陷、軸瓦間隙不合適、軸瓦潤(rùn)滑不良或潤(rùn)滑油含有雜質(zhì)。特別是軸瓦潤(rùn)滑不良，一旦曲軸軸頸和軸瓦間的潤(rùn)滑油膜遭到破壞，就會(huì)出現(xiàn)軸頸與軸瓦的直接接觸，造成半干摩擦和干摩擦，產(chǎn)生大量的摩擦熱，導(dǎo)致軸瓦表面擦傷或異常磨損，防護(hù)層脫落，合金層損壞和熔化，導(dǎo)致軸瓦嚴(yán)重?zé)g和曲軸軸頸表面劃傷、拉傷和裂紋。通過以上案例分析，筆者建議預(yù)防柴油機(jī)曲軸軸頸和軸瓦損傷應(yīng)著重注意以下幾個(gè)方面：

1. 輪機(jī)管理人員要嚴(yán)格按照說明書要求及維修保養(yǎng)計(jì)劃，檢查柴油機(jī)各軸承間隙是否正常，并進(jìn)行正確的測(cè)量和記錄。及時(shí)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(shí)掌握?備性能、工作狀態(tài)和磨損情況等關(guān)鍵性技術(shù)問題。

2. 定期檢查主軸承和曲柄銷軸承等固定螺栓的預(yù)緊力，按說明書規(guī)定的扭矩、次序，分多次上緊并做好記號(hào)，以便后續(xù)監(jiān)控和檢查。

3. 使用正確合適的等級(jí)牌號(hào)潤(rùn)滑油，并根據(jù)使用的時(shí)間定期取樣化驗(yàn)潤(rùn)滑油，保證潤(rùn)滑油的各項(xiàng)指標(biāo)在正常范圍內(nèi)，一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，及時(shí)查找原因，必要時(shí)更換潤(rùn)滑油。

4. 定期對(duì)潤(rùn)滑油系統(tǒng)濾器進(jìn)行清潔，保持潤(rùn)滑油的潔凈和質(zhì)量，對(duì)滑油濾器清潔過程中發(fā)現(xiàn)的雜質(zhì)、異常金屬屑等，做好記錄，并初步分析判斷，及時(shí)對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行檢查，時(shí)間明確原因，避免異常損壞情況加劇。

5. 加強(qiáng)柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)和滑油溫度及壓力的監(jiān)控，防止高溫可能導(dǎo)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(dǎo)致的潤(rùn)滑油粘度降低，使得柴油機(jī)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(nèi)，防止?jié)櫥蛪毫^低導(dǎo)致的曲軸軸頸與軸瓦摩擦表面潤(rùn)滑油供油不足，影響油膜的形成。

6. 購置新軸瓦時(shí)盡量購買原廠備件，更換軸瓦時(shí)應(yīng)著重對(duì)軸瓦厚度差和自由開口尺寸進(jìn)行測(cè)量，外觀質(zhì)量應(yīng)符合要求。組裝時(shí)應(yīng)保證涂抹滑油干凈清潔，防止混入雜質(zhì)顆粒。

結(jié)束語

柴油機(jī)曲軸軸瓦承擔(dān)著“犧牲自己，保護(hù)別人”的重任，同時(shí)作為高負(fù)荷、高磨損狀態(tài)的支承件，要求其綜合機(jī)械性能很高。因此，預(yù)防柴油機(jī)曲軸軸瓦損傷，不僅要重點(diǎn)關(guān)注柴油機(jī)的潤(rùn)滑狀況，柴油機(jī)的其他系統(tǒng)及使用工況也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。加強(qiáng)柴油機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)，保證柴油機(jī)良好的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，并根據(jù)發(fā)現(xiàn)的異常現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)的機(jī)理分析，追本溯源，才能減少或避免此類事故的發(fā)生，從而保證柴油機(jī)的正常工作及船舶與人身安全。

（來源：航運(yùn)交易公報(bào)）