船舶艉管轴承高温原因及对策浅析
轴承高温的常见故障原因及处理措施

轴承的使用寿命。
7、止推轴承(一般成对使用)外圈与滚动体没有预留窜动间隙而是紧紧的压在滚动体上造成接触应力过大。
加调整垫调整,按技术要求预留两侧串动的微小间隙。
环境因素
系统冷却水不足或中断,室内空间狭小不通
风,夏季炎热高温。
确保冷却水畅通,增加通风散热能力,夏季来临之前及时对轴承清洗换油保养。
现象
造成现象
可能因素
机理
解决方案
轴承发生过
润滑的
原因
1、轴承润滑脂注入太多,超过轴承腔空间的
2/3,因润滑脂传热效率不高,致使轴承散热
不良。
清洗换油时轴承空间润滑脂填满,轴承腔
注其1/3;若日常运行补油,轴承腔注其
1/3~2/3为宜。
2、轴承缺油。供油不足供油中断导致干摩擦发热,不及时发现处理会使轴承烧损。
及时补油,定期检查淋油装置完好状况,如
油站润滑要定期清洗或更换波芯,以防堵塞。
3、油品变质。未定期换油、油进水乳化或密封不良进入粉尘均导致油品变质。
要定期换油,油品要妥善保管,要做好运行设备轴承的密封工作。
4、油品使用牌号不对,不同油品互相混用。
正确的粘度是选择润滑油的第一要素,粘度过
低会导致边界润滑或局部边界润滑状态出现。
操作原因
因片面追求产量,加大负荷。使轴承超负荷
运行。
应减产至正常额定负荷。
轴承失效
轴承内外圈出现裂纹,保持架磨损过度游隙超
过极限磨损限度,滚动体打横等出现了严重的
缺陷。
该轴承报废,更换新轴承。
轴承高温的常见故障原因及处理措施
所以必须正确使用油品。
机械振动
原因
某船左轴系尾轴承温度高故障分析与排除

由于舰船 轴系的实际工作条件 是
管 轴 承 位 置 的特 殊 , 以 及 其 在 舰 船 动 复杂而多变的, 海流的作用 、 船体负载
该 尾 轴 管 轴 承 温 度 由环 境 温 度 值 迅 速 力 系统 中的 重 要地 位 , 因此 其 工 作是 否 的变 化以及 船体 的变 形的影响都会 以
某船左轴系尾 轴承温度高故 障分析与排除
◎ 艾纯祥 王冲 杜善 刚 9 2 8 4 8 部队
摘 要 : 文章 针对某 船尾 轴承 结构及 润滑系统特点 , 对 引发尾 轴承 温度 高原 因进行 了分 析、 查找 , 并制定正确的维修方案 , 较好地解决了问题。 关键词 : 尾轴承 结构 温 度高 故 障排 除
2故 障 定 在 5 1  ̄ C 左右。
理 过程 中, 其 相 关 工 程 都 是 质 量 监 控 的关 键 环 节 。其 轴 系 的 运 转 平 稳 、 润 滑油 的适 宜温度 、 润 滑 油 的 密 闭 性 等
应该讲 , 该 船 尾 轴 所 采 用 的 油 润 等 , 都 是 反 映 其 工 作 是 否 正 常 的 性 能
沿输出管 系向上直至重力油柜 , 同时,
1 . 故 障 现象
经常讲述 的 “ 抱 轴 ”, 即 使 未 出现 “ 抱
重 力 油 柜 中 的 相 对 低 温 润 滑 油 就 在 重 轴”的极端 情况, 也会发生滑油高温 变
该 轴系接 排 转速 为4 5 0 转/ 分。 在 力 的 作 用 下 沿 尾 轴 管 输 入 管 系 进 入 尾 稀 的情 形 , 滑油粘 度下 降则会 直接 破 主机 4 5 0 转/ 分、 6 0 0 转/ 分、 7 6 0 转/ 分工 轴 管 中, 启 到补充与冷 却作用 , 从 而 达 坏 摩 擦 副 油 膜 的 形 成 效 果 。 使 得 尾 轴 进 而 使 得 尾 况时, 尾 轴 管 轴 承 及 轴 系 各 支 点 轴 承 到 保 持摩 擦 副 之 间 形 成 油 膜 的滑 油 供 承 的 承 载 能 力 大 大 下 降 , 海水 、 船 轴 承 发 生 局 部 欠 油 摩 擦 , 即 破 坏 了 摩 均 处 于 正常 工作 状 态 , 轴 承 温 度 均 处 于 给 。由 于尾 轴 管 位 于 水 线 下 , 在 加 上 尾 轴 擦 副 表 明 的 光 洁 度 , 使 得 摩 擦 增 大 和 正常 值 。在 转 速 加 至9 3 0 转/ 分时 , 左 右 体 也 可 消 散 大 部 分 热 量 , 最 后 形 成 恶 性 循 环 。如 果 轴 系 未 出现 振 动 等 异 常 现 象 , 但 左 轴 转 速 是 经 过 齿 轮 箱 按 一定 减 速 比 减 速 温 度 上 升 。 所以 , 与 柴 油 机 等 高 转 速 摩 此 时 不 降 低 转 速 运 行 , 就 会 极 可 能 发 系尾轴 管轴 承温 度 出现 异常 , 具体 情 后 的转 速 ,
船舶艉管后轴承高温分析及防范

部分 之一 , 其 任务是支撑艉轴 ( 也称作螺旋桨轴 ) ,
使其可靠地通出船外 。艉管后轴承承担着艉轴与螺
旋 桨 的静 态 负荷 及 运 转 时 所 产 生 的动 态 负荷 , 工 作 状 况 较 为恶 劣 。轴承 在艉 管 内与 艉轴 以及 首尾 密封 构成 一个 相 对独 立 密 闭 且 填 充合 适 润 滑油 的腔 体 , 腔体 外侧 是 艉管 冷 却 水 舱 。其 工 作 原 理 是 : 当 主机 带动 艉轴 旋 转时 , 艉 轴 与 艉 轴 承 之 间 形 成 了楔 形 空
收 稿 日期 : 2 0 1 7 - 0 1 - 2 3
初步 判定 , 配 有前 轴 承 的艉 管 发 生轴 承 高 温 故 障 概
率相 对较 低 。
轴 系设 计 一 般 采 用 三轴 承 设计 , 即设 置 艉 管后 轴承、 艉 管前 轴 承 及 中 间轴 承 , 其 布 置 图 如 图 1所 示 。 随着设计 方 法 的 提 高 、 经 验 的积 累 和商 业 化 的 需求 , 在 保证 船舶 总 长度 不变 的情 况下 , 为减 小机 舱 的尺度 以增 加货 舱舱 容 , 逐步 简化 为双轴 承设 计 , 仅 有艉 管后 轴 承 和 中间轴 承 , 取 消 了艉 管前 轴 承 , 其 布
置 图如 图 2所 示 。
双 轴承设 计 存在 问题 如下 : ( 1 ) 后轴 承 负 荷 偏 大 。 由于 没 有 了前 轴 承 , 导 致后 轴 承 的 负 荷 更 容 易 受 到 中 间 轴 承 偏 移 量 的 影
响, 使后 轴 承负荷 偏 大 。
作者 简介 : 陈继康( 1 9 7 6 一) , 男, 工程师 , 从事船舶与海洋工程研究 。
某船左轴系尾轴承温度高故障分析与排除

某船左轴系尾轴承温度高故障分析与排除作者:艾纯祥王冲杜善刚来源:《珠江水运》2014年第12期摘要:文章针对某船尾轴承结构及润滑系统特点,对引发尾轴承温度高原因进行了分析、查找,并制定正确的维修方案,较好地解决了问题。
关键词:尾轴承结构温度高故障排除某船装备主柴油机两台,减速齿轮箱两台,调距桨系统两套,呈左右舷布置。
柴油机型号为12PA6V-280,额定转速1000转/分。
齿轮箱型号为GWH6066,传动比为 4.0962:1。
其中,尾轴承采用的是油润滑白合金轴承,在较长一段时间内,左机尾轴管轴承一直处于温度偏高的状态,导致主机加不上转速,直接影响部队执行任务及装备使用安全。
经分析研究,我们对原尾轴管轴承进行了合理性维修,比较好地解决了这个问题。
现将分析、排除故障的过程综述如下。
1.故障现象该轴系接排转速为450转/分。
在主机450转/分、600转/分、760转/分工况时,尾轴管轴承及轴系各支点轴承均处于正常工作状态,轴承温度均处于正常值。
在转速加至930转/分时,左右轴系未出现振动等异常现象,但左轴系尾轴管轴承温度出现异常,具体情况为:主机转速930转/分,调距桨螺距显示为90%负荷,连续航行6小时后温度断续上升到65℃,而尾轴管轴承温度极限为60℃。
在初期的2个小时内,该尾轴管轴承温度由环境温度值迅速上升至60℃,突破温度极限后,温度值上升缓慢,最后稳定在65℃左右,此时右尾轴管轴承温度稳定在51℃左右。
2.故障分析应该讲,该船尾轴所采用的油润滑白合金轴承是相当普遍的一种尾轴承,其润滑方式采用的是重力式自然循环,也是一种常见的润滑方式。
其主要工作原理就是轴与轴承这对摩擦,在工作中始终浸泡于润滑油之中,在运转中摩擦副不断地产生热量,当热量积累到一定程度,润滑油就受热膨胀,沿输出管系向上直至重力油柜,同时,重力油柜中的相对低温润滑油就在重力的作用下沿尾轴管输入管系进入尾轴管中,启到补充与冷却作用,从而达到保持摩擦副之间形成油膜的滑油供给。
艉轴承高温故障分析与处理

艉轴承高温故障分析与处理贾建雄;陶力义【期刊名称】《中国船检》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】4页(P70-73)【作者】贾建雄;陶力义【作者单位】CCS浙江分社;CCS浙江分社【正文语种】中文轴系是船舶推进系统的重要组成部分,轴承是轴系的核心部件。
尾轴承故障,将影响整个船舶的运行,同时也增加了船舶的安全隐患。
因此,在船舶设计、建造和营运的各个阶段应给予轴系足够重视。
本文结合某轮建造期间油润滑尾轴承高温故障,详细分析了产生故障的原因,介绍了修理过程及结果。
对处理新造船尾轴故障、降低初始安装风险有一定的借鉴意义。
某集装箱船在主机系泊试验期间,艉管轴承监控装置出现高温报警,且当主机负荷逐步上升后温度升高,最高达100℃以上。
异常情况发生后,进一步寻找原因,发现随着主机转速提高,艉轴承滑油温度也升高;反之,主机转减小,则艉轴承温度降低。
但无论如何,整个运行期间,滑油温度总体还是高于规范要求。
中国船级社钢质海船入级规范第3篇第11章第1节规定,油润滑的艉轴承不应超过70℃。
此外还注意到,在主机和轴系运行期间,船舶尾部振动异常。
该船为尾机型钢质集装箱海船,采用单机、单桨、单轴系推进系统,推进装置由一台可换向船用低速柴油机通过一根中间轴、一根艉轴驱动固定螺距螺旋桨组成(图1)。
尾轴承采用白合金径向滑动轴承。
前后轴承密封装置及尾管形成密闭的腔室,内部充满润滑油。
后轴承后端安装有温度传感器(图2)。
尾轴运转时,尾轴与尾轴承产生相对运动并形成楔形空间,其中的润滑油在楔形空间中被规则的力挤压,产生一定的反作用力,并由于滑油自身的粘度,于是在尾轴与尾轴承之间形成一层油膜,填充在尾轴与轴承之间狭窄的楔形空间内。
油膜的存在大大减少了尾轴与尾轴承之间的接触力,从而减少了两者表面之间的摩擦和磨损(图3)。
而随着尾轴的长久运转,尾轴与尾轴承之间会产生大量的热能并传递到滑油当中,而尾管“浸泡”于冷却水舱中,因此滑油的热量会迅速被冷却水带走,冷却水始终处于流动状态,因而滑油的热量不会集聚,因此冷却的滑油再继续将尾轴承进行充分的冷却,所以,正常情况下,尾轴承温度基本保持相对稳定。
大型集装箱船轴系高温故障分析和对策

第42卷㊀第3期2019年9月㊀㊀上㊀海㊀船㊀舶㊀运㊀输㊀科㊀学㊀研㊀究㊀所㊀学㊀报JOURNALOFSHANGHAISHIPANDSHIPPINGRESEARCHINSTITUTEVol.42No.3Sep.2019收稿日期:2019 ̄04 ̄28作者简介:王树宝(1980 )ꎬ男ꎬ河北乐亭人ꎬ工程师ꎬ主要从事船舶详细设计工作ꎮ㊀㊀文章编号:1674 ̄5949(2019)03 ̄0046 ̄05大型集装箱船轴系高温故障分析和对策王树宝(扬州中远海运重工有限公司ꎬ江苏扬州225211)摘㊀要:针对某大型集装箱船存在的轴系高温故障现象ꎬ通过开展轴系顶举试验和轴系负荷计算ꎬ分析整个轴系的受力情况ꎬ并对轴系发生高温故障的根本原因进行分析ꎮ结合故障原因分析结果ꎬ重新计算㊁调整轴系的受力情况ꎬ给出优化方案以消除该故障ꎮ通过对轴系高温故障案例进行分析ꎬ提出大型集装箱船轴系从设计到安装的各环节中应关注的要点ꎮ关键词:大型集装箱船ꎻ艉轴ꎻ艉轴承ꎻ高温故障中图分类号:U664.21ꎻU674.13+1㊀㊀㊀文献标志码:AAnalysisofPropulsionShaftingHighTemperatureFailureonaLargeContainerShipandCountermeasuresWANGShubao(COSCOSHIPPINGHeavyIndustry(Yangzhou)Co.ꎬLtd.ꎬYangzhou225211ꎬChina)Abstract:Theshaftinghightemperaturefailureonalargecontainershipisinvestigatedthroughjack ̄uptestsandshaftingloadanaly ̄sis.Thecausesofthefailureareidentified.Theloaddistributionoftheshaftingisadjustedaccordingtothecauseanalysis.Themainpointsthatshouldbepaidattentiontothroughoutthewholeprocessfromdesigntoinstallationofpropulsionshaftingarepresented.Keywords:largecontainershipꎻpropellershaftꎻsterntubebearingꎻhightemperaturefailure0㊀引㊀言㊀㊀随着世界贸易全球化的进程不断加快ꎬ船舶呈现出大型化的发展趋势ꎮ在船舶大型化发展过程中ꎬ轴系校中问题逐渐引起业界的关注ꎬ给船舶建造行业带来巨大挑战ꎮ轴系高温损坏事故在系泊试验㊁航行试验和船舶实际运营过程中时有发生ꎬ会给船舶带来巨大影响ꎮ特别是超大型油船(VeryLargeCrudeCarrierꎬVL ̄CC)和大型集装箱船等大型船舶ꎬ一旦发生轴系高温故障ꎬ将带来巨大的经济损失ꎮ本文结合某大型集装箱船在运营期间发生的轴系高温故障ꎬ详细分析该故障发生的原因ꎬ介绍轴系优化的过程ꎬ为处理大型集装箱船的轴系高温故障ꎬ降低轴系设计和安装方面的风险提供一定的参考ꎮ1㊀轴系高温故障情况在建造某大型集装箱船期间对其进行系泊试验和航行试验ꎬ艉轴正常运转ꎮ该船投入运营3个月之后ꎬ在满载㊁主机转速为额定转速的工况下运行时ꎬ驾驶员操作的舵角超过右舵15ʎꎬ出现艉轴承温度升高到55ʎC左右的情况ꎮ此时船长立刻发出减速航行指令ꎬ并避免大舵角操作ꎮ在该船后续运行过程中ꎬ其艉轴承的温度缓慢上升ꎬ船员密切关注艉轴承温度的变化趋势ꎮ轮机长在船舶停靠码头时将采集的艉轴承滑油送至检测公司检测ꎬ发现艉轴滑油中的金属成分超标ꎬ由此判断艉轴承可能已被烧蚀ꎮ2㊀轴系布置情况该船为13000TEU集装箱船ꎬ机舱布置在中艉部ꎬ由1台低速柴油机㊁2根中间轴㊁1根艉轴和1个固定式螺距共同组成单机单桨单轴系的驱动系统ꎮ轴系总长约35.5mꎬ中间设有2个中间轴承和艉轴前后轴承作为支撑ꎮ艉轴总长13131mmꎬ直径910mmꎮ艉轴管和艉轴前后密封组成一个完整的密封空间ꎬ使艉轴运转时与艉轴前后轴承接触的地方浸没在艉轴滑油中ꎮ3㊀导致艉轴发生高温故障的根本因素首先分析导致艉轴发生高温故障的根本因素ꎮ在正常状态下ꎬ艉轴与轴承之间存在合理的轴承间隙ꎬ间隙中充满艉轴滑油ꎮ在艉轴高速运转时ꎬ轴承间隙中的艉轴滑油会被挤压并产生反作用力ꎬ由于艉轴滑油本身带有一定的黏度ꎬ使得艉轴与轴承之间形成一层油膜ꎮ在理想状态下ꎬ艉轴与轴承并不发生直接摩擦ꎬ而是悬浮在油膜上面ꎮ油膜受到挤压会产生一定的热量ꎬ这些热量可通过艉轴冷却舱中的冷却水或其他方式传导出去ꎬ保持艉轴温度在一个相对稳定的区间内ꎮ因此ꎬ有效建立油膜是控制艉轴温度的关键ꎮ艉轴与轴承之间的油膜能否成功建立主要取决于以下2个因素:1)艉轴与轴承之间存在的轴承间隙ꎮ合理的轴承间隙有助于在艉轴与轴承之间形成一个适当的楔形空间ꎮ艉轴在运转时ꎬ其滑油会因自身的黏度在该楔形空间内建立起油膜ꎮ当该楔形空间过大时ꎬ由于黏度的关系ꎬ滑油的重力会大于附着力ꎬ使油膜无法附着在轴径表面ꎬ导致油膜建立失败ꎻ当该楔形空间过于狭小时ꎬ滑油的存量比较少ꎬ不足以建立油膜ꎮ2)单位面积艉轴承上承受的压力ꎮ在保证轴承间隙正常的情况下ꎬ艉轴通常可浮在油膜上转动ꎬ但可能会因艉轴向下的力过大而导致油膜不能承受该压力ꎬ使艉轴与轴承直接摩擦ꎮ随着船舶日益大型化ꎬ螺旋桨和艉轴的质量都在不断增加ꎬ导致轴承载荷过大ꎬ当轴承后端的局部载荷超过轴承所能承受的极限时ꎬ会加速轴承磨损和失效ꎬ进而缩短轴系的使用寿命ꎮ由于艉轴后端螺旋桨的质量过大ꎬ使得艉轴有一定的形变ꎬ艉轴中心线与艉轴管中心线不再平行ꎬ而是存在一定的角度ꎮ通过斜镗孔只改变艉管后轴承的中心线ꎬ使其与变形后的艉轴中心线平行ꎬ由此增大艉管后轴承的接触面积ꎬ减小单位面积艉轴承上承受的压力ꎮ中国船级社规定ꎬ在艉管后轴承支点处ꎬ螺旋桨轴与艉管后轴承的相对倾角在静态下一般不超过3.5ˑ10-4radꎮ4㊀艉轴高温故障产生的原因导致该船油膜建立失败的主要原因是上述2个因素中至少有1个不能达到要求ꎮ首先核对单位面积艉轴承上承受的压力是否过大ꎮ在热态时采用顶举法对整个轴系中各轴承的负荷进行复测ꎮ1号中间轴和2号中间轴的复测结果在可接受的范围内ꎬ艉管前轴承的负荷比计算值小ꎮ通过计算得出艉管后轴承后端的负荷超出了轴系校中计算书的要求ꎮ随后核查轴承间隙ꎮ船舶进坞之后第一时间对其轴承间隙进行测量ꎮ实测轴承间隙为2.90mmꎻ根据原轴系校中计算书的要求ꎬ轴承间隙应为1.40mmꎬ而在建造安装时测得的数据为1.45mmꎮ通过对测量结果进行对比可预测艉轴承会有较大的磨损ꎮ该预测在拆船之后得到验证ꎬ艉轴承后端有较大的磨损(见图1)ꎮ㊀㊀由测量结果和轴承烧蚀的部位可知:艉管后轴承后端单位面积上承受的压力过大ꎮ为查找艉管后轴承负载过大的原因ꎬ对艉管后轴承的安装精度进行复测ꎮ该船的艉管后轴承设计有一定的倾角(见图2)ꎬ艉管后轴承倾斜角度为双斜率ꎮ艉轴后端有一个倾斜角度ꎬ使艉轴中心线更能与轴承中心线平行ꎬ使轴承后端受力更加均匀ꎮ在抽出艉轴之后对轴系的中心线进行精准复测ꎬ主要复测艉管后轴承的倾角是否符合规范和轴系校中计算书的要求ꎮ实际复测之后发现艉管中心线垂直方向偏差1.37mmꎬ水平方向偏差0.52mmꎮ艉管后轴承的倾角只有0.260mm/mꎬ既不满足0.375mm/m的规范设计要求ꎬ也不满足0.350mm/m的规范要求ꎮ由此可判断艉管后轴承并不能与设计一样很好地贴合艉轴ꎬ轴承负荷集中在后部ꎬ导致艉管后轴承发生磨损ꎮ但是ꎬ艉管后轴承后部还有一个倾角ꎬ对整个艉管后轴承的倾角进行补充ꎬ使整个艉管后轴承74王树宝:大型集装箱船轴系高温故障分析和对策㊀㊀㊀㊀㊀㊀图1㊀艉轴承磨损情况的负荷不是集中在最后端ꎬ而是在最后端靠前一点的折角位置ꎮ这样可解释:在最初系泊试验和航行试验阶段ꎬ因航行状态比较好ꎬ螺旋桨负荷较小ꎬ轴系没有发生故障ꎻ在正常运营期间ꎬ因为船舶装载情况不同ꎬ或海况较为恶劣ꎬ艉轴和螺旋桨有时会高负荷运转ꎬ使艉轴承上的油膜没有建立或没有完全建立起来ꎬ导致艉轴与轴承之间处于边界润滑或混合润滑状态ꎬ最终导致艉轴发生高温故障ꎮ5㊀解决方案1)根据轴承磨损的位置给出优化建议ꎮ通过建模对整个艉管后轴承的受力情况进行分析ꎬ建议增大艉管后轴承的倾角ꎬ使轴承载荷均匀分布ꎮ图3为优化后的艉轴承设计图ꎬ倾角由原来的0.375mm/m增大到0.460mm/mꎻ对后部双斜率的位置进行加长处理ꎬ使双斜率倾角在过渡时更加合理ꎮ图4为原轴系中各轴承负载示意ꎬ图5为优化后的艉轴负载示意ꎮ由图4和图5可知ꎬ原设计艉管后轴承的负载主要集中在艉图2㊀原艉管后轴承设计图图3㊀优化后的艉轴承设计图图4㊀原轴系中各轴承负载示意管后轴承最后端ꎬ优化后的艉管后轴承负载的分布比较均匀ꎮ84上㊀海㊀船㊀舶㊀运㊀输㊀科㊀学㊀研㊀究㊀所㊀学㊀报2019年第3期㊀图5㊀优化后的艉轴负载示意㊀㊀2)对艉管后轴承安装后的倾角进行精准复测ꎮ整个艉管的镗孔精度必须得到保证ꎮ在镗孔之前必须确认镗排安装的位置ꎬ最重要的是确认镗杆的中心线与艉管的理论中心线重合ꎮ当前比较先进的镗排的镗杆多是空心的ꎬ若不是空心的ꎬ可在镗杆两端的中心上安装光靶ꎮ将照光时确定的艉轴中心线作为参照ꎬ调整镗杆前后光靶ꎬ使之与艉轴中心线重合ꎮ在安装艉管后轴承之前要对镗孔结果进行复测ꎬ若有偏差ꎬ可在安装艉管后轴承时进行修正ꎬ确保艉管后轴承安装之后的倾角满足设计和规范的要求ꎮ安装艉轴承之后重新对轴系进行校中ꎬ确定中间轴承的高度和主机的位置ꎮ校中分为轴系安装和负荷测量ꎬ校中时船舶应处于漂浮状态ꎮ轴系校中计算书一般将螺旋桨的浸没状态分为50%浸没㊁75%浸没和全浸没等3种ꎮ根据不同的浸没状态和轴系合理校中工艺给出的各法兰的开口及偏移值进行轴系安装ꎮ该船在安装轴系时设有3个临时支撑ꎬ具体位置见图6中的TSꎬ从螺旋桨往前分别定义为TS3㊁TS2和TS1ꎮ首先施加一个向下的50kN的力ꎬ通过调整TS3和TS2的高度来确定2号中间轴承的位置ꎮ随后将螺旋桨轴与2号中间轴连接起来ꎬ并撤掉施加在螺旋桨轴法兰上的力和TS3支撑ꎮ保持TS2的位置不变ꎬ通过调节TS1的高度来保证2号中间轴前端法兰与1号中间轴后端法兰的开口和偏移值满足轴系校中计算书的要求ꎬ以此确定1号中间轴承的位置ꎮ将2根中间轴连接起来之后与主机校中ꎬ通过调整主机的位置使飞轮与中间轴法兰的开口和偏移值满足轴系校中计算书的要求ꎬ这样就可确定主机的位置ꎮ在中间轴承的高度和主机的位置都确定之后将轴系连接起来ꎬ至此轴系安装完毕ꎮ图6㊀轴系校中示意㊀㊀轴系安装完毕之后ꎬ重新对轴承负荷进行测量ꎮ当船舶处于平浮状态时ꎬ根据轴系校中计算书的要求ꎬ采用顶举法对各轴承的负荷进行测量ꎬ不同的螺旋桨浸没状态对应不同的结果ꎮ分别在冷态和热态下对轴承的负荷进行测量ꎬ测量结果均符合轴系校中计算书的要求ꎮ当轴系在冷态和热态下的负荷都满足轴系校中计算书的要求时ꎬ轴系校中结束ꎮ这里以螺旋桨全浸没状态为例进行分析ꎬ实测数据见表1ꎮ94王树宝:大型集装箱船轴系高温故障分析和对策㊀㊀㊀㊀㊀㊀表1 轴系顶举试验数据单位:kN项目冷态热态理论值实测值理论值实测值1号中间轴365.6306.2339.7340.62号中间轴235.4228.0245.6246.9艉管前轴承234.8227.1232.1230.2㊀㊀全部复装完毕之后进行航行试验ꎬ艉轴温度一直保持在40ħꎬ轴系运转平稳ꎮ试验结果表明轴系优化方案比较合理ꎮ6㊀轴系安装操作要点1)在轴系设计和校中计算阶段ꎬ应保证艉管轴承上各点的负荷均匀分布ꎬ防止艉管轴承由于制造和安装等方面的原因造成同轴度不好ꎬ导致某个部位的轴承载荷过于集中ꎮ2)在艉管艉轴承精加工阶段ꎬ应充分考虑镗排扰度对艉管加工精度的影响ꎮ在对艉管进行精加工之后应测量艉管镗孔的尺寸ꎬ确认艉管本体中心线的偏差情况ꎮ在对艉轴承外圆进行加工时ꎬ应考虑上述偏差情况ꎬ视情况对艉管中心线的偏差量进行加工补偿ꎮ在艉轴承安装完毕之后ꎬ应测量并计算艉轴承处的位移㊁直线度和斜度ꎬ验证艉轴承相对于理论中心线的斜度ꎮ3)在轴系合理校中阶段ꎬ必须对从艉部到艏部的各连接法兰逐一进行轴系校中ꎬ仅能调整前方的轴段ꎮ确认轴系布置和临时支撑的位置与轴系校中计算书的要求一致ꎮ根据螺旋桨的浸没状态选择对应的校中方案ꎮ在对轴系进行校中的同时ꎬ测量主机基座的挠度㊁拐档差和主机各轴承间隙ꎬ测量结果应符合主机制造厂的要求ꎮ4)在使用轴系之前进行充分磨合ꎬ在使用轴系过程中谨慎操作ꎮ新造船在试航期间或出厂之后应在低负载㊁小舵角的情况下充分磨合ꎻ在正常运营过程中ꎬ应特别注意空载浅吃水㊁恶劣天气等因素导致螺旋桨露出水面高速转动的情况ꎮ7㊀结㊀语近年来ꎬ大型船舶轴系高温故障频发ꎬ轴系校中㊁安装和轴承负荷计算成为研究的热点ꎮ本文通过系统分析大型集装箱船的轴系高温故障ꎬ根据故障原因对轴系进行了优化ꎬ总结了各阶段的操作要点ꎬ有助于将艉轴高温故障风险降到最低ꎮ参考文献:[1]㊀周瑞平ꎬ徐立华ꎬ张昇平ꎬ等.船舶推进轴系校中若干技术问题研究[J].船舶工程ꎬ2004ꎬ26(6):48 ̄52. [2]㊀郑定育.船舶轴系顶举试验实践[J].中国水运(下半月)ꎬ2011ꎬ11(4):95 ̄96.[3]㊀郭开展.船舶轴系校中工序的优化[J].江苏船舶ꎬ2008ꎬ25(2):22 ̄23.[4]㊀张晓晓ꎬ周瑞平.艉管斜镗孔方法研究[J].江苏船舶ꎬ2009ꎬ26(4):15 ̄17.05上㊀海㊀船㊀舶㊀运㊀输㊀科㊀学㊀研㊀究㊀所㊀学㊀报2019年第3期㊀。
轴承过热原因分析及处理方法

防止轴承过热的方法轴承温度高是转动设备常见且危害较大的故障,将减少轴承的使用寿命,增加检修费用,当温度升高较快、温度超标时,易导致机组非计划停运或减负荷运行,这对经济效益影响很大。
因此,迅速判断故障产生的原因,采取得当的措施解决,才是设备连续安全运行的保障。
导致轴承温度过高的常见原因1. 润滑不良,如润滑不足或过分润滑,润滑油质量不符合要求、变质或有杂物;2. 冷却不够,如管路堵塞,冷却器选用不合适,冷却效果差;3. 轴承异常,如轴承损坏,轴承装配工艺差,轴承箱各部间隙调整不符合要求;4. 振动大,如联轴器找正工艺差不符合要求,转子存在动、静不平衡,基础刚性差、地脚虚,旋转失速和喘振。
当轴承温度高时,应先从以下几个方面解决问题:1. 加油量不恰当,润滑油脂过少或过多应当按照工作的要求定期给轴承箱加油。
轴承加油后有时也会出现温度高的情况,主要是加油过多。
这时现象为温度持续不断上升,到达某点后(一般在比正常运行温度高10℃~15℃左右)就会维持不变,然后会逐渐下降。
2. 轴承所加油脂不符合要求或被污染润滑油脂选用不合适,不易形成均匀的润滑油膜,无法减少轴承内部摩擦及磨损,润滑不足,轴承温度升高。
当不同型号的油脂混合时,可能会发生化学反应,造成油脂变质、结块,降低润滑效果。
油脂受污染也会使轴承温度升高,加油脂过程中落入灰尘,造成油脂污染,导致轴承箱内部油脂劣化破坏轴承润滑,温度升高。
因此应选用合适的油脂,检修中对轴承箱及轴承进行清洗,加油管路进行检查疏通,不同型号的油脂不许混用,若更换其它型号的油脂时,应先将原来油脂清理干净;运行维护中定期加油脂,油脂应妥善保管做防潮防尘措施。
3. 冷却不够检查管路是否堵塞,进油温度及回水温度是否超标。
若冷却器选用不合适,冷却效果差,无法满足使用要求时,应及时进行更换或并列安装新冷却器。
轴流式引风机还应检查中芯筒的保温和密封性。
4. 确认不存在上述问题后再检查联轴器找情况联轴器的找正要符合工艺标准。
轴承温度过高的原因及解决办法

轴承温度过高的原因及解决办法轴承温度高是转动设备常见且危害较大的故障,将减少轴承的使用寿命,增加检修费用,当温度升高较快、温度超标时,易导致机组非计划停运或减负荷运行,这对经济效益影响很大。
因此,迅速判断故障产生的原因,采取得当的措施解决,才是设备连续安全运行的保障。
■ ■■■■导致轴承温度过高的常见原因1)润滑不良。
如润滑不足或过分润滑,润滑油质量不符合要求、变质或有杂物;2)冷却不够。
如管路堵塞,冷却器选用不合适,冷却效果差;3)轴承异常。
如轴承损坏,轴承装配工艺差,轴承箱各部间隙调整不符合要求;4)振动大。
如联轴器找正工艺差不符合要求,转子存在动、静不平衡,基础刚性差、地脚虚,旋转失速和喘振。
解决方法当轴承温度高时,应先从以下几个方面解决问题:1)加油量不恰当,润滑油脂过少或过多应当按照工作的要求定期给轴承箱加油。
轴承加油后有时也会出现温度高的情况,主要是加油过多。
这时现象为温度持续不断上升,到达某点后(一般在比正常运行温度高10℃~15℃左右)就会维持不变,然后会逐渐下降。
2)轴承所加油脂不符合要求或被污染润滑油脂选用不合适,不易形成均匀的润滑油膜,无法减少轴承内部摩擦及磨损,润滑不足,轴承温度升高。
当不同型号的油脂混合时,可能会发生化学反应,造成油脂变质、结块,降低润滑效果。
油脂受污染也会使轴承温度升高,加油脂过程中落入灰尘,造成油脂污染,导致轴承箱内部油脂劣化破坏轴承润滑,温度升高。
因此应选用合适的油脂,检修中对轴承箱及轴承进行清洗,加油管路进行检查疏通,不同型号的油脂不许混用,若更换其它型号的油脂时,应先将原来油脂清理干净;运行维护中定期加油脂,油脂应妥善保管做防潮防尘措施。
3)冷却不够检查管路是否堵塞,进油温度及回水温度是否超标。
若冷却器选用不合适,冷却效果差,无法满足使用要求时,应及时进行更换或并列安装新冷却器。
轴流式引风机还应检查中芯筒的保温和密封性。
4)确认不存在上述问题后再检查联轴器找正情况和轴承联轴器的找正要符合工艺标准。
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船舶艉管轴承高温原因及对策浅析于嘉琦要提万吨成品油轮(系列11本文剖析了我公司为丹麦A.P.MORLLER公司承建的”TID 船之一)在航海试验中出现的艉管后轴承高温报警的原因、分析借鉴了“阐明了简化工艺和正确解决这一问题的科专家为解决此问题所采取的整改措施、学方法,同时对轴承材料的掌握和控制提出了相关的建议。
自主控制轴承间隙轴承材料轴线调偏主题词、前言1万吨成品油公司承建的A.P.MORLLER11几年来,我公司为丹麦引起了公司质轮至今已经几次出现了艉管轴承高温报警的异常情况,为了迅速扭转这一被动检部门、技术部门以及公司领导的强烈关注。
”“TID局面,杜绝后患,本文针对该船出现的艉管后轴承高温报警以及以求找准专家为解决此问题所采取的整改措施进行深入的典型剖析,原因、探索科学合理的符合“节约和简化”原则的解决方案,为后续本文若能对本行业的同仁同时,船的成功建造提供可靠的技术保障。
们有所启迪,本人将不胜欣慰。
、对艉管后轴承高温报警相关问题的分析2 、艉管后轴承磨痕状况描述2.1前三段组成的,每段长中、后//该船艉管后轴承是由后/后、后。
当螺旋桨、艉轴拆除之后,艉管后轴承表面,总长为1260mm420mm后段轴承的内孔表面沿纵向方向存在两段所呈现的磨合情况为,后/的长度范围内,150mm较为明显的发黑磨痕:一段是在距轴承后端约另一段是在该段宽;约有180mm磨痕部位是在轴承内孔的下部位置,,所呈现的发黑磨痕是一个完整270mm)轴承剩余的长度范围内(约页8 共页1 第前两段内孔表面却没有呈/而艉管后轴承的后/中和后的园环状磨痕。
现出明显的磨痕,颜色清淡。
、原因分析2.2)通常,艉轴在静止或低速运转状态下,其中心线在艉管内1(这是所有船型的艉轴在艉管内的安装状态所呈现出的呈现上拱状态,其轴颈与艉管轴承之间的接触部位将会出现在艉管前轴因此,共性。
而是属正常状态。
承靠近前端的底部和艉管后轴承靠近后端的底部,艉轴中心线也逐渐由上拱状态向平直状态随着主机转速的逐渐升高,艉轴轴颈与艉管轴承之间的接触部位也会由艉转化。
在这种情况下,这时,管两端逐渐向中部扩展,轴颈与轴承之间的接触面积迅速增大,而轴承表面单位面积上的承艉轴转速增高、与轴承的接触面积增大,轴承温度不会压值并不高,在正常的配合间隙和良好的润滑条件下,从该船艉管轴承的实际升高。
这是艉轴与轴承之间的正常工作状态。
正是主机,×180mm的发黑磨痕磨痕情况来看,轴承后端下部约150mm宽270mm此时艉轴呈现上拱状态。
轴承前端约在低速下运转的磨痕,此时艉轴趋于平直状的环状发黑磨痕是主机在高速下旋转时的磨痕,态。
虽然磨痕不应当呈现明显的环状,但其正、直、圆整的环状磨痕和后端底部磨痕的实际情况在客观上证明了该船艉轴与艉管轴承之间的校中和安装状态是正确的,符合轴系校中的基本要求。
要想保持比如轴与轴承)(2)根据机械运动原理,一对运动副(二者必须具备适当的配合间隙和良好的润滑,正常的相对运动状态,缺一不可。
而该船艉管轴承所产生的发热、发黑甚至高温报警现象,该船艉轴与艉管轴承之间的配合正是对这一基本原理的又一次体现。
Railko。
但由于间隙在原施工图上的要求为:最小值不得小于1.27mm页8 共页2 第在艉管轴承加工前将其原有的最公司的一再推荐、船检船东的要求,。
并在其后的艉管轴承成品尺寸的确修改为1.06mm小间隙由1.27mm的原则给定了1.06mm定过程中,Railko公司完全按照实际间隙接近致使该船艉轴与艉管轴承之间的配合间隙艉管轴承的成品加工尺寸,,但因其实际间隙过小,使艉1.06mm1.10 mm。
虽然数据不小于仅有破坏加剧了摩擦热的产生、轴在轴承中的运转呈现一种不正常状态,致延误甚至阻滞了所产生高温的及时疏散,了二者之间的良好润滑、出现了环状使轴承温度迅速上升而使轴承的酚醛树脂材料变色发黑,这就是艉管轴承发生高温报警的直接原因。
直至高温报警。
发黑磨痕,前段轴承的/1.213mm、后反观该船艉管后轴承的后/中段轴承间隙为。
因此没有出现明,接近于原设计要求的1.27mm配合间隙为1.24mm这一事实再一次证明了艉管后轴承高温报警完全是因为间显的磨痕。
隙过小造成的。
专家采取的措施“TID”2.3、专家首先决定更换艉管后轴承的全部三段”针对上述状况,“TID轴承,并对新轴承的加工作了重大改变。
与原轴承相比,新轴承的重大改变主要有如下两点:,这样,0.225mm1)放大了轴承间隙,在原尺寸基础上放大了(。
从这一数值来看,1.06+0.225=1.285mm新轴承的最小间隙就变为1.27mm 完全恢复了原来的设计要求,甚至比原设计要求的最小间隙值);还大(实际间隙放大到1.40mm)对艉管后轴承(三段合一)的内径中心进行了偏心加工,2( 1.48mm,后端下调了,而原轴承无偏。
前端下调了0.66mm 2.4、分析与借鉴页8 共页3 第”专家所采取的两条措施,我认为,第一条是正TID(1)针对“这是因为艉管后轴承产生也是唯一应该采取的合理有效措施。
确的,高温报警时,艉管前轴承温度正常、中间轴承温度正常、轴系各轴承(包括主机主轴承)负荷正常、主机拐挡差正常。
因此,间隙放大之同时又不会因换新轴承艉管轴承高温报警的问题就会迎刃而解。
后,而改变其它部位的正常状态。
专家在工作中所采取的内径调偏加工措施令人费解,”“TID(2)我认为是失当的。
这是因为:”专家与我公司职工分别对艉“TID)该船回厂拆除轴桨之后,a艉管轴承内孔进行了照光检查。
我公司使用激光仪检测的结果表明,,两、艉管前轴承后端高出0.149mm管后轴承前端位置高出0.229mm这一测量结果与我公司在船只复光时轴承中心线呈现略微上拱状态。
(复光时三次所测结果均为连续三次测量所获得的数据是基本吻合的;艉管前0.228mm 上拱状态,其平均值为:艉管后轴承前端位置高出。
经计算,艉轴在这种状态下,其轴颈)轴承后端位置高出0.007mm-4的最大许可值。
因此,这10(rad)3.0与轴承表面之间的夹角小于×轴承加工等各环节上对艉管镗孔、一数据充分证明了我公司在照光、是完全符合相关的计算与轴承内孔中心线偏差方向的控制是正确的,”专家用其自带的光学仪进行检测并艉轴正常工作的需要。
而“TID”专家的这一决定理由不充分、作出了进行调偏的决定。
我认为“TID 依据不足,在技术是上欠妥的;)艉管轴承内径调偏之后,首先出现的严重问题是,艉轴中心b,再加上轴1.48mm在艉管后端位置(艉密封装置安装部位)下降了,艉轴在此位置共下降了1.40 mm)承间隙的1/2(新轴承的间隙为页8 共页4 第。
这样就2.18mm。
而艉密封装置仍然安装于原位没动(也不可能动)的严重偏心(艉密封装置造成了艉轴中心与艉密封装置中心2.18mm,以往在交验此项目时往往花费较大周样本中的允许值仅有0.5mm。
虽然由于橡胶密封圈的弹性特性,眼下并不会马上出问题,但折)是,这种异常状态,给艉密封装置造成了严重的质量隐患,在不久的艉密封装置的橡胶密封圈唇口部位会因为单面受力过大而早日将来,出现老化、裂纹现象并迅速丧失其良好的密封性能。
同时,艉密封装置的不锈钢密封衬套表面也会过早地被磨损而导致出现艉管润滑油外溢(或海水进入艉管)的严重后果;)更为严重的是,艉管轴承内径调偏之后,打破了原轴线的协c并由此引发和派生了一系列对轴系甚至主机主轴调统一和整体平衡,,头痛医头、脚痛医承装配状态的重大调整和改变(已被实践证明)脚,按倒葫芦起了瓢,缺乏统一缜密和符合逻辑的思考与安排,将一。
(详情这里就不一一细讲了)个好端端的轴系校中状态整得乱七八糟这一举措从技术角度讲,把小问题扩大化、把简单问题复杂化、工艺繁杂;从质量方面讲,降低了轴系校中和主机的装配质量;从经济角度讲,劳民伤财、拖延了交船期,给公司造成了经济损失。
3、对今后相关工作的想法与建议 3.1、规范外来专家的工作迅速地接触和学习对于我们直接、外来专家来我公司指导工作,由于许多可想而知的但是,国际上的先进技术提供了许多方便条件。
也就是说,外来专家在工作中不可能完全站在我公司的立场上,原因,的原他们在考虑问题和采取措施时不可能本着我公司“省钱和简化”建议对外来专家的工作进行适当的约束和考核,以促则办事。
因此,页8 共页5 第使其站到我公司的立场上来。
、自主掌握控制酚醛树脂轴承的设计与加工3.2系列”公司承建的PC1100近年来,我公司为丹麦“A.P.MOLLER(其它船的艉管酚醛树脂轴承,已经出现了几次高温报警的异常情况,给公司造成了一定的经所有船只的白合金轴承从未出现此类情况)济损失。
现在细想起来,船东之所以对这种材料如此看好,几经周折我认为船东从长期而痴心不改,就本人目前对这种材料的认知程度,而主要是看好了其较好的耐磨性和减震性;使用和运营的角度考虑,材料的另一面特性,工艺性差、散热性差、对自身工作条件要求苛刻这是对公司造船非常不利的一个等不利因素则完全由我公司来承担。
因素。
这意味着在同等的加工、安装、校中和控制条件下,白合金轴承不会出任何问题,而对于酚醛树脂轴承来说,就很可能出问题。
酚至今为止仍然处于研制、公司的新产品,Railko”醛树脂轴承材料是“该船的酚醛树脂轴承与以前船只相比,试用和不断发展完善过程中。
而我们的不足则是材料又有了新的发展变化,就是一个很好的证明。
从设计到工艺到相关各部门对这种材料都没有一个清晰和全面的了解,因此对其加工尺寸的确定、过盈量的设定、间隙的设定、调偏值”的设定以及调偏加工的必要性等所有重要工作都完全依靠“Railko我公司在酚醛树脂轴承的设计、加工等各方面完全公司。
也就是说,处于失控状态。
这是极端不正常的。
为了迅速扭转这一被动局面,我认为应当从如下两方面入手:)酚醛树脂材料至今仍处于不断更新的研制阶段,各方面性1(建议从设计选型开始,能和参数仍处于不稳定和不易控制状态,因此,尽最大努力说服船东不采用酚醛树脂轴承;页8 共页6 第)考虑到船东接受我们要求的可能性不很大,因此,我们的2(设计和工艺人员眼下的当务之急是应积极主动地去学习和掌握酚醛树脂轴承材料的相关特性并迅速介入并逐渐达到自主控制对酚醛树在这方面不能再继续以前的完全依脂轴承的机加工尺寸的确定工作。
公司的不合理状态。
靠Railko 4、结束语要确保我公司始终站在中国造船业的当今造船业竞争日趋激烈,,细节决定成败”“最前列,公司各部门特别是我们技术部门责任重大。
万系列船上的应用,暴露了我A.P.MORLLER 11酚醛树脂轴承材料在(对新材料的了解、掌握和控制)上的薄弱环节。
们在这一“细节”因此,我们应当积极行动起来,及时迅速地扭转这一被动局面,这将对我公司降低造船成本、缩短造船周期起到积极的推动作用。