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敞開式水潤滑艉軸承由于具有無污染以及制造、維修簡單等優點，以及隨著材料科學的發展，多種耐用、低摩擦系數的新軸承材料被逐步推廣應用于水潤滑艉軸承，因此仍有廣闊的應用前景。但是由于水潤滑艉軸承裝配間隙較大，且船舶營運時浸在海水中，其受外部因素的影響也隨之加大，艉軸承損壞的情況也經常發生。

 

　　“溧陽”輪于1971年由江南船廠建造，原屬上海遠洋運輸公司所有。設計為中機型，長軸系，包括艉軸、四根中間軸及推力軸。每根中間軸各有一個中間軸承，螺旋槳直徑5.32M，主機轉速105RPM。艉軸承原為鐵犁木材質，采用水潤滑，密封填料函為牛油盤根。在某次塢修時，將艉軸抽出后檢查發現艉軸承下半部表面大面積損壞，軸承實際間隙超過10mm，艉軸表面磨損狀況良好。

 

　　損壞原因分析

 

　　艉軸承損壞原因除由于長期運轉導致的正常磨損外，主要還包括軸系振動、軸系校中不良及軸承設計不合理等。

 

　　1．軸系振動

 

　　軸系振動一般可分為軸系扭轉振動、縱向振動和回轉振動三大類。在船舶建造時，針對不同船型、不同推進軸系，其軸系扭轉振動、縱向振動、回旋振動計算書應提交船級社審批。對于主推進軸系，應保證在常用轉速范圍內沒有過大振幅的回旋振動，不應產生危險的共振轉速，且在整個轉速范圍內沒有過大振幅的縱向振動。如果軸系振動的振幅或應力或扭矩超過規范規定的持續運轉的許用值時，則應設“轉速禁區”，在禁區內，機器不應持續運轉。由此可見船舶軸系振動對船舶正常航行是一項非常重要的影響因素，異常振動除可能導致機器設備不能工作外，對艉軸承的磨損也有很大影響。

 

　　2、軸系校中

 

　　軸系校中一般包括直線法（平軸法），軸承允許負荷法和軸承合理負荷法三種，目前船舶軸系校中通常采用軸承合理負荷法。所謂合理負荷校中，主要考慮了主機熱態時墊升影響，各軸承的負荷在主機熱態時處于Z佳合理分布狀況，其實質是在遵守規定的軸承負荷、應力、轉角等限制條件下，通過校中計算以確定各軸承的合理位置，將軸系安裝成規定的曲線狀態，以達到使各軸承的負荷分配合理。在船舶建造時，對于采用合理負荷校中法進行船舶軸系校中的，其校中計算書應提交船級社審批。中國船級社《鋼質海船入級與建造規范》及《驗船師須知》中對軸系校中計算，校中方法及合格標準都有明確規定。

 

　　由于軸系校中結果直接影響到船舶營運中傳動系統的工作狀況，影響到各軸承的負荷分布。由此可見，如果軸系校中計算不準確或未進行校中計算就安裝軸系，則可能使軸承負荷分配不均，從而引起超負荷軸承的過度磨損。

 

　　3．軸承布置

 

　　水潤滑艉軸承材料通常采用鐵犁木、賽龍及其他合成材料等，每種材料根據自身的性能所承受的比壓不一樣，在船上安裝時其長度尺寸要求也不一樣。如中國船級社規定對海水潤滑的鐵犁木、合成橡膠或塑料軸承，其長度應不小于規范所要求的螺旋槳軸計算直徑的4倍或實際直徑的3倍，取其較大者。只有保證軸承長度，從而保證軸承受力面積才能使軸承承受的比壓符合軸承材料性能要求，從而保證軸承使用壽命。如果軸承尺寸達不到規定的要求，將大大加快軸承磨損速度。

 

　　綜合上述軸承損壞原因分析，查閱船上輪機日志，發現該輪一個月前某次航行途中曾發生由于螺旋槳打上浮筒，軸系產生劇烈振動，導致艉軸水封損壞，而在此之前軸系一直處于良好運轉狀態。因此基本可以斷定該輪艉軸承損壞是由于軸系異常振動所致，而軸系異常振動的直接原因則是由于螺旋槳打上浮筒，槳葉失去原有平衡引起的。

 

　　針對上述分析，可以確定該輪原有的軸系校中及軸承布置是合理的。在維修過程中除了對損壞的螺旋槳按規定的要求進行修復外，針對艉軸承的修理應進行整體換新，可以根據船上原艉軸管襯套尺寸為基準來加工新艉軸承的尺寸。具體修理步驟如下：

 

　　1．加工一內徑與艉管襯套相同的假套；

 

　　2．在假套上焊接止動板；

 

　　3．鑲嵌新的軸承賽龍板條，根據賽龍使用說明書及服務商的意見，擬定運行間隙為3mm，同時為彌補艉軸下沉所造成的中心偏差，應將艉軸承內圓中心上抬50％x3=1.5mm，使艉軸中心線與艉軸承中心線在運行中處于重合。按設定尺寸加工賽龍板條；（可以采用鏜床或車床整體加工，也可以上下半部分開加工）

 

　　4．將加工好的板條做好標記，按順序裝進船上艉管襯套；

 

　　5．測量安裝后的實際內徑；

 

　　6．艉軸裝復，間隙測量，連接中間軸，測量連接法蘭的曲折和偏移，測量主機拐擋差并與維修前進行比較；

 

　　由于找準了造成軸承損壞的具體原因，因此該輪自修理后軸系運轉狀況良好，未出現軸承再次損壞。