作者：張勇（yǒng）

1　主軸（zhóu）承損壞（huài）的現象及損壞（huài）後的軸承如何拆裝：

****年8月（yuè），筆者管理的一艘船主機MAN6S60MCC發生了主機主軸承的損壞。

圖1

從圖1可見一個白合金（jīn）碎片從軸承處間隙處出來。主（zhǔ）軸承間隙明顯異常偏小且不均勻，過濾器內部有白合金軸承材料物質。可以（yǐ）確定該主軸承已經發生了燒損。(這（zhè）個故（gù）障是在進行曲柄箱檢查及清洗滑油過濾器時被（bèi）發現，軸承本身並沒有高溫或其他情況被觀（guān）察到)

當時，船舶在印（yìn）尼一個平台等待裝貨（huò），由於船舶（bó）所在地的特（tè）別情況，其他專業人員無法上船。隻能靠船舶自身的能力進行檢修。

船舶輪機（jī）長和輪機員進行（háng）該拆（chāi）檢工作時，工程不順利。由於軸承燒（shāo）損後，其尺寸發生了變化，厚度變得不均勻，常規方法無法拆卸。

圖2

圖2是說明書介紹的拆卸方法，上軸承拆卸順利，下軸承拆卸時，按說明書要求曲軸上升0.25mm，基本就可以（yǐ）進行拆卸下瓦。但由於軸承（chéng）出現燒（shāo）損後，這樣的方案無法取出下軸承。怎麽（me）辦？

圖3

圖3是本次發生燒損的主軸承的上（shàng）瓦（wǎ）。從圖片可見，有白合金燒熔在軸承（chéng）表麵，白（bái）合金組成材（cái）料高（gāo）溫熔化，發生了流動（dòng）並在其他地方附（fù）著。上軸承厚度（dù）變得不均勻。

結合到上軸（zhóu）承的狀況，判斷下軸承狀況應該不會比上軸（zhóu）承好。傳統方法拆卸的軸承是厚度均勻的（de），那麽，軸承在運行時形成（chéng）了鍥型油膜，有間隙的地方，白合金就會去填充（chōng），而鍥型油膜的一個特點是軸頸在軸承孔（kǒng）內（nèi）偏向一邊。這也直（zhí）接導致軸承的厚度在發生燒損後會發生不均勻的變化。嚐試（shì）各種初步的方案，經過一天時間（jiān）的（de）努力，下軸承始終有一邊一直（zhí）被軸（zhóu）頸壓（yā）住，沒有間隙出現。下軸承（chéng）也就（jiù）被壓在軸承座（zuò）裏麵無法移動。距離靠泊時間越來越臨近，留給我們的（de）時間越來越緊促。

通過與柴油機組裝車間及MAN公司（sī）技術部門進行（háng）聯係溝通（tōng）後，首先將S60機的軸承頂升高（gāo）度調整到0.60mm（需要提前鬆開前後（hòu）兩道主軸承螺栓）；還是沒有間隙出現，通過壓（yā）軸承的專用工具將軸承的鬆邊（有間隙的（de）一邊）向軸承的緊（jǐn）邊（無間隙的一邊）壓，請注意這個操作與說明（míng）書的操作要求相反。因為，這個時候，軸承的緊邊的軸承厚度應該是大（dà）於軸承鬆邊的（de），所（suǒ）以（yǐ）分析認（rèn）為，從緊（jǐn）邊向鬆（sōng）邊壓，會很困難，很可（kě）能不成功。

圖4

圖（tú）4左邊的就是這個（gè）專用工具（jù）。在工（gōng）具下（xià）部墊合適的材料，就可以通過主軸承的壓緊螺栓使軸承一（yī）邊受向下壓力，使（shǐ）得下軸承從另外一邊從軸承座內壓出。

利用這種方法，在軸承被壓出約300mm後，軸承鬆動，可以正常取（qǔ）出。（用說明書介紹的方法，用鋼絲繩葫蘆的配套（tào）方案無法正常取出燒損嚴重的（de）軸承。）

圖5

圖5是下軸（zhóu）承拆卸出來後的照片，經過測（cè）量（liàng）確實如我們的分析（xī），軸承的厚度嚴重不均勻，瓦口兩邊厚度相（xiàng）差0.30mm以上。而軸（zhóu）承的整體間隙才（cái）隻有0.15mm。這個厚度導致曲軸在軸承座孔（kǒng）裏（lǐ）麵是偏向一邊的。

2　損壞原因分析

這道主（zhǔ）軸承發生了多（duō）次的損壞。從該輪****年出廠以（yǐ）來，這道主軸承已（yǐ）經損壞了不少於5次（目前能找到的資料（liào）是（shì）5次）。其中（zhōng）4次是（shì）MAN公（gōng）司專業團隊上船進行的修理。每次修理經過一段時間後（hòu），又會發生損壞。

初步懷疑，該道主軸承超負（fù）荷，導致了疲勞（láo）損壞。主軸承（chéng）從原理上說很簡單，就是一個曲軸的支撐件。二衝程柴油機，曲軸無上升拉力，上瓦不受力。原則上上瓦無磨（mó）損。MAN公司對於軸承的負載測試，有一個（gè）可接受的範圍，對於這種60機而言，這個極限達到40噸（dūn）。

圖6

從圖（tú）6中我們可以?顯看出（chū），雖然第七（qī）道軸承的負荷並（bìng）沒有超過設計極限，但這道軸承的實際負荷明顯高於第六道很多。而第八道軸承一樣，負荷很輕，僅僅有0.4噸。

在柴油機正（zhèng）常工作的（de）時候，一個燃燒衝程的一個爆壓，30*30*3.14*120=340噸的力量從活塞杆向下傳遞，主軸承分（fèn）擔這個負荷也會達到170噸每一個工作循環。實際工作的衝擊負荷遠（yuǎn）大（dà）於靜態軸承負荷，所以，軸承（chéng）的負荷承載（zǎi）能力在動態和（hé）靜態的時候區別（bié）很大。

在軸承負荷不均勻的（de）情況（kuàng）下，衝擊交變的工（gōng）作負荷對於（yú）主軸承的負荷分配可能會更加的劇烈，很可能導（dǎo）致軸承負荷的超標。MAN並沒有給出軸承負荷不均勻性的極限的方麵（miàn）的（de）參數（shù）。筆者認為這是需要予以明確的地（dì）方。

另（lìng）外，從損壞的記錄發現，每一次發生的損（sǔn）壞，上軸承都有損壞的情況發生。而正常工作的（de）軸承，上軸瓦基本都無磨損（sǔn）的痕跡。這說明，該道主軸承的工作情況有異常。

軸承間（jiān）隙方（fāng）麵。MAN公（gōng）司Z新的（de）要求，對於軸承的安（ān）裝間隙進行了縮小，間隙縮小到了0.15mm左右。本次8月份（fèn）損壞的這道主軸承就是在一（yī）年前年MAN公司（sī）工程師主導的修理下，將間隙由0.3mm左右調整到（dào）0.15mm左右的間隙。對此筆者有不同的意見。間隙調小的目標是防止（zhǐ）或者（zhě）減少軸頸在軸承孔中的（de）跳動，使得軸頸運行更加平穩，減少鍥型油膜支撐（chēng）油壓的變化和衝擊，從而（ér）延長軸承使（shǐ）用壽命。這對於工作（zuò）良（liáng）好（hǎo）的軸承，這種方案是有利的。但該機器（qì）的這（zhè）道主軸承損壞多次，每次都是使用一年（nián）到兩年後發生（shēng）損（sǔn）壞，每次損壞都發（fā）現有上軸承的損（sǔn）壞，每一次損（sǔn）壞的都是這一道主軸承。每次（cì）修理的時候，軸頸表麵經過修理都符合MAN柴油機（jī）設計的表麵質量要（yào）求，軸頸與軸承的接觸麵積也符合規定，軸承負（fù）荷也並不超標，沒（méi）有明顯不符合要求的（de）地方，但還是經常損壞，這說明這道主軸承工作有其特（tè）別的地方。特（tè）別在哪裏？筆者認為，可能這裏是船體或者軸係的一個振動節（jiē）點，在這個點的某一個船舶浮態下，產生了異常的振動，導致軸承異常受力，表麵合金層的疲勞破壞。這種所謂的特別也許就在船體的某一個裝載狀態下（xià），以某一個（gè）轉速航行時才會發生（shēng）。而何時發（fā）生根本從（cóng）外部無法被發現。多次的這種特別工況工作後（hòu），導致了軸承表麵合金的脫層，Z終導致軸承的嚴重（chóng）損壞。

回到剛剛討論的主題，軸（zhóu）承間隙的影響。上次修理的時（shí）候（hòu）將軸承間隙調整在0.15mm（厚壁軸承），這種調整會導致主機運行時，主軸承上（shàng）升後（hòu），間隙進一步減小，從而導致主（zhǔ）軸承的油（yóu）道進入的新鮮的（de）潤滑油更（gèng）加的少。從而導致軸（zhóu）承潤滑油的散熱功能減弱。在發生了特別工（gōng）況的情況下，由於進入的低溫潤滑油太少，不足以帶走軸承異（yì）常運行的熱量，從而導致白合金高溫後，出現了軸承合金材料（liào）的軟化甚至合金材料的移動，部分下軸承的白合金材料移動到了上軸瓦上粘（zhān）結（jié）在上軸瓦上。下軸承的厚度也發生了明顯的變化，明顯的厚度不（bú）均勻（yún），表麵粗糙。萬幸的是，船舶的輪機長和輪機員及時發現了軸（zhóu）承出現的這種異常，並及時進行了匯報。防止了故障的進一步惡化。而這種（zhǒng）惡化可能就一個（gè）航次，數（shù）十小時甚至數小（xiǎo）時的運行（háng）都可能導（dǎo）致嚴重的後果發（fā）生。船（chuán）舶的及時（shí）檢查發現問題避免了一次嚴重主機故障的發生。如果等到曲柄銷（xiāo）油（yóu）霧報警發生，那一（yī）切都已經發生了，問題就不（bú）是更換（huàn）一個軸承這麽簡單了。

就討論的軸承的間（jiān）隙問題，我們在本次更換軸承的時（shí）候，考慮這種因素，將主機主軸承間隙調整（zhěng）到0.40mm，加大本道主軸承的間隙，目的為了加強這道主軸承的冷（lěng）卻。從後來運行監控情況看，開（kāi）始低速運轉的時候，該主軸承的溫度低於其（qí）他主軸承2度，但在常車運行（háng）時，該主軸承的溫度又高於其他主軸承（chéng）2-3度。

3　解（jiě）決方案

就已經（jīng）發生的（de）多次損壞，如何才能徹底修複該主軸（zhóu）承？每（měi）一次（cì）修（xiū）理後，都符合柴油（yóu）機設計的工作條件的要求。但通過幾次的損壞後，越（yuè）來（lái）越（yuè）不知道該如何回答這（zhè）個問（wèn）題了。這個問題的（de）徹底解決，也許不在這道軸（zhóu）承（chéng）的本身，也許（xǔ）在船（chuán）體的某一個或者某些部位增加一些（xiē）結構加強，幹擾（rǎo）一下船體振動的特（tè）性，問題可能就（jiù）解決了。但在哪（nǎ）裏增加？這個就是一個專業性非常強的（de）問題了。船舶的各種不同的浮態可（kě）能也都不一樣。這個（gè）問題難解決。每一次（cì）修理，都是徹底修理的（de），軸頸表麵檢查拋光，軸承換新（xīn），間隙調整（zhěng）等等都做了。但還是會損壞（huài）。怎麽辦？

筆者認為，首先我們要明確知曉該主（zhǔ）軸承的更具體的（de）工作狀態。比如，軸承的溫度變化。對於大型主機（jī）的建造規範，有主機曲柄銷油霧濃度報警就可（kě）以不需要主軸承溫度報警。這個（gè）是二選?的配置。針（zhēn）對該輪（lún）主機的現狀，有油霧濃（nóng）度報警不（bú）足以防止該機型主軸承的（de）嚴重損壞發生。安裝一套主軸承的溫度監控（kòng）係統無（wú）疑是一個有意（yì）義（yì）的選擇。

圖7

圖7這套係統就是筆者聯（lián）係安裝的主軸承溫度間隙係統。

圖 8

圖8即為這（zhè）種監控係統的顯示界麵。可以（yǐ）顯（xiǎn）示每一道主軸承的溫（wēn）度，並可以設定一個報警的溫度（dù）。

通（tōng）過安裝這樣一套係統，對該主機所有主軸承的工作溫度進行持（chí）續（xù）的在線監控。這樣我們就可以了解到不（bú）同情況下，軸承的溫度變化情況，從一個長期的記錄上，我們有可（kě）能分析出軸承溫度（dù）變化的規律，在何種情（qíng）況下，軸承會出現異常溫（wēn）升現象。這套係統（tǒng）的安裝，也能有效防止出現軸承嚴重損壞的發（fā）生。在軸承出現高溫時，在燒損（sǔn）前就會被發現，及時采取措（cuò）施完全可以避免出現嚴重的損壞。

很（hěn）顯（xiǎn）然，這是防止主軸承出現（xiàn）嚴重損壞的長效（xiào）措施。

另外，就是定期的對軸承進行檢查。對於軸承的檢查，平常的檢查，無需解體。可以進行（háng）軸承間隙的測量，軸承發生（shēng）損壞，間隙肯定會發生變化。另外就是軸承（chéng）的刮檢。

圖9

圖（tú）9是MAN公司推薦的軸承的檢查方（fāng）法。特別是主軸承，由於曲柄（bǐng）臂的影響，我們的肉眼無法觀察到軸承的（de）更多細節，通過做一個小工具，對軸承與軸頸配（pèi）合部位（wèi）進行刮檢，能有效（xiào）的及時發現軸承存在的異常情況。用刮檢（jiǎn）工具（jù），對主軸承，連杆軸（zhóu）承，十字頭軸承與軸徑貼合（hé）的邊緣進行刮檢。隻要工具能夠連（lián）續走過光（guāng）滑的表麵，沒有（yǒu）缺口及多餘物質，就（jiù）是正常的現象。隻要有白合金出來（lái），一般都會有缺口（kǒu）或者有異（yì）物被感受到。

另外，就是定期的拆檢。雖然，原則（zé）上來說隻要刮檢和間隙檢查沒有問題， 軸承的運行就是正常的。但這種檢查（chá）無法發現早期的軸承表麵的疲勞現（xiàn）象。如軸承表麵白合金（jīn）的龜裂現象（xiàng）發生的初期。軸承白（bái）合金（jīn）的損（sǔn）壞（huài）和（hé）柏油馬路表麵（miàn）損壞的機理很像，都（dōu）是在液體壓力作用下，液體破壞表麵進入材料內部（bù），產生裂（liè）紋並逐步擴展。馬路（lù）一般在雨天會嚴（yán）重損壞（huài）就是這（zhè）個原理，軸承情況一樣?在異常壓力作用下，長期工作導致軸承材料發生了疲勞，從而產生裂紋，並持續擴展後的，脫鉛現象發生，繼而發生軸承的燒損。小範圍局部的脫鉛，軸承還可以正常運行，脫（tuō）鉛大了，軸頸支撐的液壓（yā）力就不（bú）足，從而發生軸頸與軸承材料的直接接（jiē）觸，嚴（yán）重後（hòu）果就會發生（shēng）。

對於大型主機而言，輪機管理人員很少會去調整鏈條張緊輪。而一旦張緊輪鬆動後會（huì）給軸係帶來附加的其他負載。這對軸承（chéng）的工作是不利的。按說（shuō）明書要求進行調整時很簡單的事情。也是輪（lún）機管理不可缺少的一個環節（jiē）。

厚壁（bì）軸承（chéng）的剕（fèi）刮對現（xiàn）代的輪（lún）機管理人員來說就像史（shǐ）前生物一樣少見。在薄壁軸承大行其道的今天，軸承剕刮作為輪機管理人員的基（jī）本功，在某些場合（hé）還是有實際需求的。目前，大型船舶主機使用厚壁的主軸承並不少見。其可以靈活調整負荷和間隙的優勢是薄（báo）壁軸（zhóu）承無法替代的，尤其是大型（xíng）主機更加明顯。

4　結束語（yǔ）

隨著現代科技的發（fā）展，船舶（bó）主（zhǔ）機大型化，電噴化已經成為當今柴油機發展的總體趨勢。柴油（yóu）機的可靠性在逐步的提升，自動化程度（dù）不斷進步。這就要求我們（men）輪機管理人員與時俱（jù）進，提高對新設備（bèi）的管理能力。另外一個方（fāng）麵（miàn），我們的輪機管理人員在提高新的管理（lǐ）要求的同（tóng）時，往往對於一些傳統（tǒng）的輪機（jī）修理的工藝和方法漸（jiàn）漸淡化了。有很多人沒（méi）有見過厚壁軸（zhóu）承，往往（wǎng）認為這是過時的東西。其實不然，大型主機的主（zhǔ）軸承還是在大量采用，原因在文中已經提及。這些年柴油機（jī）的（de）各種變化較大，而曲柄箱變化很少，主要部件基本沒有改變。對於輪機管理人員，掌握一（yī）些大型軸承（chéng）的管理知識，對於輪機管理來說是不可或缺的！

（來源：微信公眾號“2019 南京油運人”）