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船舶推进轴瓦磨损分析与维修
2024年11月26日 19:52   浏览:0   来源:货代小哈哈

一、船舶推进轴瓦磨损分析


  1. 润滑不良

    • 原因:润滑油脂不足、质量差或润滑系统故障是导致轴瓦磨损的常见原因。如果润滑油脂供应不足,轴瓦与轴颈之间的摩擦系数会增大,产生干摩擦或半干摩擦状态。此外,劣质的润滑油脂可能无法提供足够的抗磨损添加剂,不能有效保护轴瓦表面。润滑系统的油泵故障、油管堵塞或油滤器堵塞等问题也会导致润滑油无法正常供应到轴瓦。

    • 磨损特征:润滑不良引起的轴瓦磨损通常表现为局部磨损严重,磨损区域集中在轴瓦的某些部位,如油膜难以形成的边缘部分。在磨损表面可以看到划痕、擦伤等痕迹,并且磨损后的轴瓦表面温度会升高。

    • 案例:例如,一艘船舶的润滑系统油泵出现故障,导致推进轴瓦的润滑油供应中断。在短时间内,轴瓦与轴颈之间的摩擦急剧增加,轴瓦表面出现严重的擦伤和局部高温,使轴瓦材料软化,进一步加剧了磨损。

  2. 过载与冲击

    • 原因:船舶在恶劣海况下航行、螺旋桨缠绕异物或者船舶突然加速、减速等情况,会使推进轴承受过大的载荷或冲击。当轴瓦所受的压力超过其设计承载能力时,轴瓦与轴颈之间的油膜会被破坏,导致金属直接接触,从而引起磨损。

    • 磨损特征:过载和冲击导致的磨损往往是大面积的、不均匀的磨损。磨损表面可能出现较深的划痕、凹坑等,严重时甚至会出现轴瓦材料的剥落。这种磨损还可能伴随着轴瓦的变形,使轴瓦与轴颈的配合精度下降。

    • 案例:当船舶螺旋桨意外缠绕了渔网,会使螺旋桨的阻力瞬间增大,推进轴所受的扭矩也随之增大。此时,轴瓦受到的压力远超正常水平,油膜被破坏,轴瓦和轴颈直接接触,在短时间内就会造成轴瓦大面积磨损和表面材料的剥落。

  3. 轴颈与轴瓦配合不良

    • 原因:轴颈的加工精度不够、轴瓦的安装不当或者轴瓦和轴颈的尺寸不匹配等因素,都会导致轴颈与轴瓦配合不良。例如,轴颈的圆柱度不符合要求,会使轴瓦与轴颈之间的接触压力分布不均匀;轴瓦安装时,如果没有正确地进行刮研,使轴瓦与轴颈的接触面积不足,也会引起局部压力过大,导致磨损。

    • 磨损特征:这种情况下的磨损主要表现为局部磨损,磨损区域通常与配合不良的部位相对应。磨损后的轴瓦表面可能出现高点磨损、边缘磨损等情况,并且磨损速度相对较快。

    • 案例:在船舶推进轴瓦的安装过程中,如果没有对轴瓦进行精细的刮研,轴瓦与轴颈之间的接触角不符合设计要求,会导致接触区域的油膜压力分布异常。在船舶运行过程中,这些局部区域会因为油膜厚度不足而产生磨损,而且随着磨损的进行,配合情况会进一步恶化。

  4. 杂质进入

    • 原因:润滑油中的杂质(如金属屑、砂粒等)或者外界异物(如水、灰尘等)进入轴瓦与轴颈之间,会加剧磨损。这些杂质会起到磨料的作用,在轴瓦和轴颈的相对运动过程中,划伤轴瓦和轴颈的表面,破坏油膜。

    • 磨损特征:杂质引起的磨损在轴瓦表面会有明显的划痕,划痕方向与轴的旋转方向一致。磨损痕迹较为均匀,且随着时间的推移,划痕会越来越多、越来越深。

    • 案例:如果船舶的润滑油滤清器失效,润滑油中的金属屑和杂质就会进入轴瓦与轴颈之间。这些杂质会像砂纸一样不断地磨损轴瓦和轴颈,导致轴瓦的磨损速度加快,并且还可能引起轴颈表面的磨损,影响推进轴的使用寿命。


二、船舶推进轴瓦维修


  1. 轻度磨损维修

    • 表面修复:对于轻度磨损的轴瓦(磨损量小于轴瓦厚度的 10%),可以采用表面修复的方法。首先,对磨损的轴瓦表面进行清洗,去除油污、杂质和磨损产生的金属屑。然后,使用合适的研磨膏对轴瓦表面进行研磨,以去除表面的划痕和不平整部分,恢复轴瓦表面的光洁度。

    • 刮研调整:在研磨后,进行刮研操作。刮研是用刮刀在轴瓦表面刮削,使轴瓦与轴颈的接触更加均匀。通过在轴瓦表面涂上一层薄薄的红丹粉,然后将轴颈与轴瓦对合,轻轻转动轴颈,根据轴瓦表面红丹粉的沾染情况来确定需要刮削的部位。反复进行这个过程,直到轴瓦与轴颈的接触面积和接触精度达到设计要求。

    • 重新润滑:在完成轴瓦的表面修复和刮研后,要对轴瓦进行彻底的清洗,然后重新注入高质量的润滑油。确保润滑油的牌号和性能符合船舶推进系统的要求,并且润滑油的量要充足。

  2. 中度磨损维修

    • 金属喷涂修复:当轴瓦磨损量在轴瓦厚度的 10% - 30% 之间时,可以考虑采用金属喷涂的方法进行修复。首先,对轴瓦磨损表面进行预处理,包括清洁、脱脂、粗化等步骤。然后,选择合适的金属材料(如巴氏合金、铜合金等)进行喷涂。金属喷涂可以通过火焰喷涂或等离子喷涂等方式进行,在轴瓦磨损表面形成一层新的金属涂层。

    • 加工与校准:在金属喷涂后,对轴瓦表面进行加工,使其达到设计尺寸和精度要求。加工过程包括车削、磨削等操作,以确保轴瓦表面的圆柱度、粗糙度等参数符合标准。同时,要对轴瓦与轴颈的配合进行校准,通过测量轴瓦的内径和轴颈的外径,调整两者之间的间隙,使其处于最佳的工作范围。

    • 润滑系统检查与维护:在维修中度磨损的轴瓦时,还要对润滑系统进行全面检查。检查油泵的工作性能、油管是否畅通、油滤器是否有效等。如果发现润滑系统存在问题,要及时进行修复或更换,以保证润滑油能够正常供应到轴瓦。

  3. 重度磨损维修

    • 更换轴瓦:当轴瓦磨损量超过轴瓦厚度的 30% 或者轴瓦出现严重的剥落、裂纹等不可修复的损坏时,必须更换轴瓦。在更换轴瓦时,要确保新轴瓦的型号、尺寸、材料等与原轴瓦完全一致。同时,要对新轴瓦进行安装前的检查,包括测量轴瓦的内径、外径、厚度等尺寸,检查轴瓦的表面质量和内部结构是否有缺陷。

    • 轴颈检查与修复:在更换轴瓦的同时,要对轴颈进行检查。如果轴颈也出现了磨损、划痕等损伤,要根据损伤程度进行修复。对于轻度的轴颈磨损,可以采用研磨的方法恢复轴颈表面的光洁度;对于较为严重的轴颈磨损,可能需要进行镀铬、堆焊等处理,然后再进行加工,使其达到与新轴瓦配合的要求。

    • 安装与调试:在安装新轴瓦时,要严格按照船舶推进系统的安装规范进行操作。安装后,要进行调试工作,包括对轴瓦与轴颈的间隙进行调整、检查润滑系统的工作情况、对船舶推进系统进行空载和负载试运行等。在试运行过程中,要密切关注轴瓦的温度、振动等参数,确保轴瓦能够正常工作。


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