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(舟山中遠(yuǎn)海運(yùn)重工有限公司，浙江 舟山 316131)

船舶合金艉軸承為徑向圓筒形滑動(dòng)軸承，采用油潤(rùn)滑的方式。在船舶實(shí)際航行中，由于船舶動(dòng)力的非穩(wěn)定性、船體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)、螺旋槳的不均勻伴流作用，導(dǎo)致艉軸振動(dòng)，使得艉軸承潤(rùn)滑油渦動(dòng)，油膜形成不均。艉軸承在自身軸線(xiàn)振動(dòng)、潤(rùn)滑品質(zhì)變差以及澆鑄缺陷時(shí)，會(huì)出現(xiàn)損壞的情況。而在修理中，常見(jiàn)外力介入以及軸承自身變形引起的損壞。艉軸管軸承損壞會(huì)影響船舶的正常運(yùn)行，更加大了航行中的安全隱患。本文針對(duì)某船廠(chǎng)4 100箱集裝箱船進(jìn)廠(chǎng)修復(fù)艉軸承后、艉軸不能正?；匮b的故障，對(duì)軸系及艉軸承探討分析處理。

1 軸系概況

某船廠(chǎng)4 100箱集裝箱船的軸系由中間軸、 艉軸、中間軸承、艉軸前后軸承組成，屬于常規(guī)艉軸內(nèi)抽型結(jié)構(gòu)。該船到廠(chǎng)后，船方反饋在海上航行時(shí)，曾經(jīng)遇到過(guò)漁網(wǎng)。在進(jìn)行常規(guī)艉軸拔出后，發(fā)現(xiàn)艉軸后軸承表面有較大面積合金脫落，于是拆出艉軸后軸承進(jìn)行修復(fù)。按照船方提供的原始圖紙，由專(zhuān)業(yè)行家澆注巴氏合金、恢復(fù)尺寸，并順利安裝。但在安裝艉軸過(guò)程中，艉軸在艉軸后軸承前端出現(xiàn)硬接觸，不能安裝到位，艉軸二次退回。船廠(chǎng)梳理各環(huán)節(jié)并從各方面找原因，找尋這一超常規(guī)故障的處理對(duì)策。

2 軸系常規(guī)拆卸工藝檢查

1)拆卸。拆卸前，對(duì)于軸系對(duì)中狀態(tài)進(jìn)行必要的檢測(cè)，應(yīng)用頂升法測(cè)量并計(jì)算中間軸承的實(shí)際負(fù)荷，檢查測(cè)量艉軸與相鄰中間軸法蘭的偏移和曲折值，對(duì)中檢查結(jié)果均在正常范圍內(nèi)。

螺旋槳拆卸前，檢查螺旋槳與防繩罩的間距，測(cè)量螺旋槳前端面與艉軸管端面之間的間距，測(cè)量記錄軸與螺旋槳原裝配位置以及鎖緊螺母與槳轂之間緊配位置的標(biāo)記，測(cè)量艉軸軸頸下沉量。螺旋槳拆卸過(guò)程中，廠(chǎng)里對(duì)螺旋槳與軸的配合緊固情況進(jìn)行檢查。槳拆后，拆下艏、艉密封裝置， 用塞尺測(cè)量前、后艉軸承上、下、左、右4部位的間隙，相關(guān)數(shù)據(jù)予以記錄。

前后密封裝置拆卸，中間軸移位吊起，向機(jī)艙抽出艉軸。艉軸常規(guī)拆卸見(jiàn)圖1。

圖1 艉軸常規(guī)拆卸

2)艉軸承檢查。艉軸抽出后，清潔艉軸前、后合金軸承，檢查表面是否存在擦傷、燒熔、拉毛、剝落現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)艉軸后軸承合金脫落，局部修刮后不能滿(mǎn)足使用要求，又處于較為敏感的重載區(qū)域，需要翻新處理。艉軸前軸承表面無(wú)缺陷，合金層與本體無(wú)脫空現(xiàn)象。

中間軸及艉軸檢查。通過(guò)2軸拆卸前的數(shù)據(jù)以及拆卸后的外觀(guān)檢查、探傷檢查，認(rèn)為軸無(wú)碰傷痕跡及非正常磨損、裂紋等缺陷。同時(shí)，清潔并測(cè)量艉軸前軸頸(直徑794 mm、長(zhǎng)600 mm)、后軸頸(直徑792 mm、長(zhǎng)1 700 mm)的尺寸；檢查測(cè)量中間軸、艉軸法蘭的螺栓孔尺寸，測(cè)量2軸法蘭接觸的平面狀態(tài)，中間軸與艉軸的圓柱度、圓度和跳動(dòng)量，結(jié)果均處于正常范圍。

3)艉軸承損壞原因分析。艉軸承損壞常見(jiàn)因素有軸系振動(dòng)、潤(rùn)滑品質(zhì)變差、澆鑄缺陷、外部因素等。當(dāng)主機(jī)因工況等因素導(dǎo)致軸系振動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生意外的機(jī)械損傷，如軸系連接螺栓斷裂，螺旋槳葉片折斷，軸系發(fā)熱、發(fā)燙甚至疲勞斷裂，中間軸承嚴(yán)重?fù)p壞等。而該船中間軸、艉軸、螺旋槳檢測(cè)狀況良好，開(kāi)工前主機(jī)拐檔差測(cè)量數(shù)值良好，中間軸承打開(kāi)狀態(tài)及頂升數(shù)值達(dá)標(biāo)， 艉軸管前軸承外觀(guān)檢測(cè)合格，所以艉軸承合金脫落排除軸系振動(dòng)導(dǎo)致機(jī)械損傷；油品定期檢測(cè)也是合格的；考慮到船方反饋漁網(wǎng)因素以及拆檢時(shí)艉軸封密封圈內(nèi)確實(shí)發(fā)現(xiàn)殘存的漁網(wǎng)，外部因素造成的潤(rùn)滑變差及異常高溫是導(dǎo)致白合金大面積脫落的主要原因。

3 艉軸后軸承澆鑄翻新安裝，二次抽軸

艉軸后軸承制作專(zhuān)用工裝液壓拆卸后，按船方提供的圖紙，采用離心澆鑄的工藝重新澆鑄錫基白合金，并加工恢復(fù)尺寸。返廠(chǎng)后檢查艉軸承技術(shù)狀態(tài)，測(cè)量艉軸承外殼本體澆鑄前后的數(shù)值變化，以及對(duì)照?qǐng)D紙測(cè)量白合金工作面的內(nèi)孔數(shù)值均無(wú)異常。用液壓頂推工藝裝入艉軸承，軸承安裝整體壓入值與安裝說(shuō)明書(shū)數(shù)值偏差不大。

艉軸按照常規(guī)工藝回裝，當(dāng)?shù)竭_(dá)艉軸后軸承前端時(shí)，出現(xiàn)不明阻礙導(dǎo)致艉軸不能繼續(xù)進(jìn)入，不得已二次抽出艉軸。發(fā)現(xiàn)艉軸與后軸承白合金表面有明顯的接觸點(diǎn)，艉軸后軸承接觸處斑塊見(jiàn)圖2。

圖2 艉軸后軸承接觸處斑塊

4 艉軸不能正常裝入的原因及排除

1)原因分析。新澆注艉軸承，鑒于艉軸前期拆卸以及檢查中軸線(xiàn)正常，首先排除艉軸原因。從目前新澆注的艉軸后軸承分析開(kāi)始，再次測(cè)量軸承，考慮是否存在軸承本體變形，結(jié)果顯示，圖紙與目前艉軸后軸承一致，此時(shí)問(wèn)題變得較為復(fù)雜，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，原拆原裝的軸系出現(xiàn)這種硬接觸的概率幾乎為零。

2)照光檢測(cè)。艉軸前后軸承照光檢測(cè)。在復(fù)查新艉軸后軸承及圖紙后，船廠(chǎng)對(duì)艉軸直線(xiàn)度做了檢查復(fù)測(cè)，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)軸有彎曲現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)初步分析判斷，艉軸管跟艉軸后軸承在造船施工中，可能存在軸承加工相對(duì)艉軸管做了二次偏心的數(shù)據(jù)調(diào)整，或者艉軸管因船體變形而隨之變形。經(jīng)與船東協(xié)商，決定對(duì)艉軸承進(jìn)行軸線(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)，由于原始的拉線(xiàn)工藝誤差較大，直接選擇對(duì)艉軸承及艉軸管進(jìn)行激光照光檢測(cè)。照光分2次進(jìn)行，分別為艉軸后軸承拆卸前、后的軸線(xiàn)狀態(tài)，艉軸后軸承拆卸前、后的照光數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 艉軸后軸承拆卸前、后的照光數(shù)據(jù) mm

根據(jù)表1中2次照光數(shù)據(jù)，再結(jié)合原船艉軸后軸承圖紙，發(fā)現(xiàn)按照原船圖紙重新澆注，加工的艉軸后軸承內(nèi)孔各項(xiàng)尺寸及偏心存在嚴(yán)重誤差。而造成這種情況的原因主要有2點(diǎn):①船體應(yīng)力釋放導(dǎo)致艉軸管變形;②造船廠(chǎng)在建造的時(shí)期，艉軸管加工出現(xiàn)偏差，船廠(chǎng)為消除艉軸管加工誤差影響，對(duì)艉軸承做了偏心調(diào)整。綜合現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果，最終判定造成本次艉軸不能安裝到位，較大的原因是造船廠(chǎng)對(duì)艉軸承做了二次偏心調(diào)整，但未體現(xiàn)在提供給船方的完工圖上，導(dǎo)致本次故障發(fā)生。

3)故障排除。艉軸后軸承二次澆注巴氏合金。在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，船廠(chǎng)技術(shù)人員根據(jù)照光結(jié)果對(duì)艉軸承偏心數(shù)據(jù)進(jìn)行了調(diào)整，并交船東，船檢確認(rèn)同意后重新繪制加工圖，將后艉軸承重新送出澆鑄、加工，完成探傷、測(cè)量后返廠(chǎng)，二次安裝并檢測(cè)合格。

艉軸第3次安裝，由于修正了偏心數(shù)據(jù)，規(guī)避了艉軸承內(nèi)孔前端高、后端低的缺陷，順利安裝到位，并從艉軸管前后對(duì)軸承間隙進(jìn)行了塞尺測(cè)量，數(shù)據(jù)均符合相應(yīng)規(guī)范要求。

在軸系安裝完成后，根據(jù)原船圖紙計(jì)算書(shū)分別在干船塢內(nèi)及水下漂浮狀態(tài)中，按照頂舉校中工藝規(guī)定的頂舉位置，測(cè)量軸系中間軸承、艉軸前軸承、主機(jī)后2道主軸承的負(fù)荷。修正后的軸承負(fù)荷測(cè)量數(shù)值結(jié)果低于±20%誤差范圍，經(jīng)過(guò)試航，各道軸承的溫升均在正常范圍，后重新提交完工圖給船方，船東較為滿(mǎn)意。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜合本船艉軸承澆鑄及艉軸安裝過(guò)程發(fā)生的情況實(shí)例分析，可得到如下結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)。

1)艉軸修理項(xiàng)目，常規(guī)拆解過(guò)程要嚴(yán)格按照工藝流程，做好測(cè)量數(shù)值記錄，有利于后期問(wèn)題的分析及解決方案的制定。

2)在大規(guī)模造船擴(kuò)產(chǎn)時(shí)代，圖紙的追溯性及修改管理可能有缺陷，修船必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行復(fù)核，不能盲目取之用之。

3)對(duì)于船舶軸系的檢修，尤其是問(wèn)題軸系要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?duì)待，應(yīng)多考慮前期施工工序中的問(wèn)題、漏洞。此次修理能夠直接判斷是圖紙發(fā)生問(wèn)題，與船廠(chǎng)在軸系拆裝步驟中的全面測(cè)量和技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)密不可分。

該船開(kāi)航后，船方反饋航行過(guò)程中各部件狀態(tài)、參數(shù)良好，修理效果達(dá)到預(yù)期。