黃志遠(yuǎn)，徐 巍，韓浩然

(1.91370部隊(duì),福建 福州 350015；2.中國船舶集團(tuán)有限公司第七○三研究所，黑龍江 哈爾濱 150078)

某船采用燃?xì)廨啓C(jī)/柴油機(jī)交替運(yùn)行的雙軸雙槳聯(lián)合動(dòng)力裝置。燃?xì)廨啓C(jī)輸入端在兩調(diào)距槳軸內(nèi)側(cè)，齒輪箱的前端。巡航柴油機(jī)輸入端在兩調(diào)距內(nèi)側(cè)，齒輪箱后端。齒輪箱輸出的功率通過軸系傳到調(diào)距槳上，齒輪箱輸出端設(shè)有主推力軸承，用來承受螺旋槳推力。

電動(dòng)備用滑油泵為主減速齒輪裝置上的重要設(shè)備，位于滑油進(jìn)主減速器入口前，齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滑油系統(tǒng)持續(xù)工作，電動(dòng)備用泵為滑油系統(tǒng)的動(dòng)力源頭，將滑油從油艙室吸入，輸出給齒輪箱箱體。而溢流閥為齒輪箱滑油系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，溢流閥調(diào)節(jié)開度的大小控制著整個(gè)滑油系統(tǒng)的壓力值。在船舶啟動(dòng)之前，啟動(dòng)電動(dòng)備用滑油泵給主減速齒輪箱機(jī)組提供潤(rùn)滑油，是齒輪箱滑油系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)該船大軸轉(zhuǎn)速低于85 r/min，或主減速齒輪箱滑油壓力過低時(shí)，電動(dòng)備用滑油泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)工作，為齒輪箱總管供給滑油，以保證齒輪箱進(jìn)口滑油壓力。電動(dòng)備用泵為立式安裝，電機(jī)是用連接架連接在泵體上，經(jīng)過磨削并硬化處理的螺桿在高質(zhì)量鋁合金襯套內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于雙吸結(jié)構(gòu)，減輕了從動(dòng)螺桿軸向負(fù)荷，軸封采用機(jī)械密封，高效地給齒輪箱供給滑油。

1 故障現(xiàn)象及勘驗(yàn)

1.1 故障現(xiàn)象

2019年4月，某船在航行過程中，右舷齒輪箱在輸出槳軸轉(zhuǎn)速高于85 r/min時(shí)，電動(dòng)備用泵本應(yīng)停止工作，但當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高時(shí)電動(dòng)泵突然啟動(dòng)供油，滑油壓力瞬間降低；待電動(dòng)泵工作1 min后，滑油壓力恢復(fù)，電動(dòng)備用泵停止工作。通過機(jī)旁觀察發(fā)現(xiàn)，齒輪箱滑油壓力系統(tǒng)并未報(bào)警。通過分析，得出以下幾點(diǎn)可能造成該現(xiàn)象的原因，并對(duì)各原因進(jìn)行具體勘驗(yàn)及核實(shí)，得出以下結(jié)論。

1)人工誤操作電動(dòng)備用滑油泵。通過檢查發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)備用滑油泵一直處于自動(dòng)控制狀態(tài)，并沒有切換至手動(dòng)控制模式，因此排除人工誤操作的可能性。

2)電動(dòng)備用泵開關(guān)傳感器出現(xiàn)故障。通過檢查發(fā)現(xiàn)電動(dòng)備用泵自動(dòng)控制開關(guān)傳感器性能正常，因此排除傳感器故障原因。

3)電動(dòng)備用油泵內(nèi)溢流閥出現(xiàn)故障。對(duì)溢流閥重點(diǎn)檢查，懷疑溢流閥內(nèi)部先導(dǎo)彈簧性能失效，未能保壓，造成系統(tǒng)總成滑油壓力過低，進(jìn)而導(dǎo)致電動(dòng)備用泵自動(dòng)啟機(jī)。溢流閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其中彈簧為懷疑破損件，有待進(jìn)一步拆檢觀察。

圖1 溢流閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 溢流閥拆檢

通過拆解溢流閥，發(fā)現(xiàn)：①溢流閥本體無明顯磨損現(xiàn)象；②溢流閥導(dǎo)閥無彎曲現(xiàn)象，檢查正常；③溢流閥先導(dǎo)彈簧已斷裂、破損。溢流閥先導(dǎo)彈簧斷裂實(shí)物圖見圖2。

圖2 溢流閥先導(dǎo)彈簧斷裂實(shí)物圖

2 原因分析

該船右舷電動(dòng)備用泵在槳軸轉(zhuǎn)速高于85 r/min時(shí)自動(dòng)啟機(jī)的原因是溢流閥先導(dǎo)彈簧斷裂，造成右舷齒輪箱進(jìn)油總管壓力不能保壓，滑油壓力瞬間下降，進(jìn)而導(dǎo)致齒輪箱滑油總管壓力過低，電動(dòng)備用泵自動(dòng)啟動(dòng)工作，為齒輪箱補(bǔ)給提供滑油。該現(xiàn)象屬于滑油保護(hù)的現(xiàn)象，電動(dòng)備用泵本體沒有故障，溢流閥內(nèi)的先導(dǎo)彈簧斷裂才是故障的原因。

通過溢流閥先導(dǎo)彈簧斷裂紋路分析可知，彈簧斷裂的根本原因是彈簧材料問題，因彈簧材料強(qiáng)度不足，導(dǎo)致彈簧發(fā)生疲勞斷裂。

3 故障排除

3.1 先導(dǎo)彈簧更換

由于該船溢流閥彈簧為進(jìn)口件，所以更換原廠進(jìn)口先導(dǎo)彈簧，但在更換彈簧之前，對(duì)多個(gè)彈簧做了彈簧性能試驗(yàn)，選出性能最佳的彈簧。經(jīng)過比較，選擇進(jìn)口YF-F50-2彈簧作為更換件。

3.2 溢流閥整體清洗

將溢流閥全部拆解，清洗調(diào)解手輪、溢流閥門，對(duì)溢流閥本體腔室進(jìn)行修磨，修理拉毛部分，使柱塞桿在溢流閥本體腔室滑動(dòng)，無卡滯感。

3.3 其它零部件修理

1)溢流閥管口密封膠圈老化嚴(yán)重，需更換。

2)溢流閥連接螺栓有銹蝕，進(jìn)行更換。

3)對(duì)溢流閥殼體進(jìn)行重新油漆。

4)在溢流閥與滑油管路接口處，涂抹平面厭氧膠。

通過以上處理，不僅保證了溢流閥可靠性，而且節(jié)約了維修時(shí)間、降低了經(jīng)濟(jì)成本。

4 結(jié)束語

該船在修理后，分別進(jìn)行了陸地系泊試驗(yàn)、海上系泊試驗(yàn)、海上航行試驗(yàn)，以及各種工況、海況下的試驗(yàn)，右舷電動(dòng)備用泵輸出槳軸轉(zhuǎn)速大于85 r/min時(shí)，再無自動(dòng)開啟情況，右舷滑油系統(tǒng)壓力正常，溢流閥工作正常。重新分解檢查溢流閥本體，新更換的彈簧狀態(tài)良好，通過試驗(yàn)證明，滿足使用要求。

對(duì)該類型同型號(hào)的船舶應(yīng)進(jìn)行滑油系統(tǒng)的統(tǒng)一檢查，重點(diǎn)檢查溢流閥內(nèi)部先導(dǎo)彈簧及導(dǎo)閥等零部件，若有損壞及磨損應(yīng)及時(shí)處理，降低事故發(fā)生率，防患于未然。本次事故排查的方法為后續(xù)船舶使用維修提供了可供借鑒的工程經(jīng)驗(yàn)。