船舶柴油機離合器損壞故障調查及分析

2023-09-08

一、故障現象及檢查

某船參數:

總長,38 m;型(xíng)寬,10.4 m;型深,4.8 m;總噸,459 t;航速(sù),13 kn;主機功(gōng)率,1839 kw(×2)。

某年(nián)7月25日上午,該船主機運(yùn)轉過程中發(fā)現右(yòu)離合(hé)器有異常響聲,随即上報并等待檢查。

7月30日,設備制造商的服(fú)務工程師(shī)到船檢查,建議拆檢右離合器,拆檢後發現右離合器(qì)上部各部位均有(yǒu)不同程度的損壞。

主要包括:

①離合器(qì)外齒套内齒磨損(如圖1所示);

圖1  離合(hé)器外齒套内齒磨損

②離合器内齒套外(wài)齒(chǐ)磨損(如圖2所示);

圖2 離(lí)合器内齒套外齒磨損(sǔn)

③複位彈(dàn)簧損壞;

④離(lí)合器摩擦片磨損;

⑤動力油缸密封裝置損壞;

⑥軸承損壞;

⑦軸承室内側磨(mó)損(如圖(tú)3所示);

圖3 軸承室内側磨損

⑧傳動橫軸(zhóu)軸頸磨(mó)損(如圖4所示)。

圖(tú)4 傳動橫軸軸(zhóu)頸磨損

二、故障原因分析及排除

通(tōng)過分(fèn)析離合器的(de)潤滑油化驗報告,可知:

①潤滑狀态。

潤(rùn)滑油油品的主要指标基本正常,但潤滑油污染(rǎn)度等級偏高,潤滑油中存在少量油泥顆粒污染,可能影響離合器系統的工(gōng)作可(kě)靠性以及相關重要部件的使用壽命。

②磨(mó)損狀态(tài)。

潤滑油中含有少量的異常鋼質磨損顆粒,其中金屬元素鐵和鉛的含量較高,用直讀式鐵譜儀測量的大于5μm的磨損(sǔn)顆粒光密度值(DL)、小于5μm的磨損顆粒光密度值(Ds)明(míng)顯偏高,表明(míng)該系統(tǒng)有關部件存在異常磨損。

據分析,圓錐滾柱軸承内圈斷裂面顯(xiǎn)示(shì)此軸承(chéng)在長期的運轉過程中,在軸承的内圈出現了疲勞裂紋。

由于離合器部件所處工(gōng)作環境惡劣,受到作用力的反(fǎn)複沖擊,并(bìng)且該船在工(gōng)作時産生的振動通過軸承的固定外殼傳遞給軸承,從而加劇了疲勞裂紋的擴大,最終(zhōng)導(dǎo)緻此軸承的碎裂。

圓錐滾柱軸承(chéng)作用(yòng)之一是固定傳動軸(zhóu)軸線,此軸承碎裂後,傳動軸不能沿着軸線做回轉運動而出(chū)現了擺動的現象。

固(gù)定在傳動軸上的離合器部件和動力油(yóu)缸也出現了擺動現象,使(shǐ)得離合片(piàn)把離合器内外齒圈上的齒磨出凹槽,動(dòng)力油缸的密封裝置損壞,同時也破壞了其(qí)他軸承,最終導緻了右離合器的損壞。

1)離合器修複。

①刹車(chē)片的導向齒表面溝槽可以通過(guò)人工修複。

②離合(hé)器(qì)傳動(dòng)套筒表面加溫去油,後用德國(guó)覆熔工藝填補缺陷,最後(hòu)機加工恢複(fú)原尺(chǐ)寸。

經現場(chǎng)勘驗支承套筒的材質為鑄鐵;軸承(chéng)支承套筒内表面需要長焊處理;長焊前需要光車處理(lǐ),将表面含油層(céng)車削(xuē)掉,露出原(yuán)金屬本體,在滿足條件的情況下,車削量越小越好(hǎo);長焊時需要将套筒整(zhěng)體進行預熱處理(lǐ),預熱溫度300℃;焊材選用z408焊條,焊前焊條經150℃左右烘焙1h;焊肉要高出工作表面5mm;長焊後需要做保溫處理,使其緩慢(màn)冷卻。

如果機加工時硬度較高(gāo),還需要對套筒整體進行退火熱處理;内孔加(jiā)工粗糙度為3.2μm,尺寸比(bǐ)軸(zhóu)承外圈直徑大0.04—0.06 mm。

2)潤(rùn)滑油。

①對潤滑油進行深度過濾淨化處理(lǐ),離(lí)合器的潤滑油仍可繼續使用,同時持續關注系統的(de)運行情況,建議縮短取樣(yàng)周期,加強對該機組的定期(qī)監測。

②潤滑油污染等級偏高并且含有少量的鋼質異常(cháng)磨損顆粒,表明(míng)在日常的維(wéi)護保養過程中存在管理上的(de)失誤,應當加強日常維護保養。

3)維護要點。

(1)按照說明書(shū)要求,保(bǎo)持主機在規定轉速運轉;嚴(yán)格按照要(yào)求保持控制單元壓力(lì)正常;定期檢查控制單元功能。

(2)雖(suī)然在常規情況下,離合器摩擦襯(chèn)片的磨損量較小,且可以(yǐ)通過活塞的軸向移動加以補償磨損量,但是仍需定期檢查摩擦襯片(piàn)的磨損情況,并建立(lì)記錄表(biǎo),及時檢查記錄。

(3)按(àn)照說(shuō)明書要求進行設備日(rì)常維護時,應注意保證(zhèng)油品、油溫、油位和油壓均處于正常水平,保證潤滑油品質,及時(shí)補充或(huò)者更換潤滑油;注意(yì)冷卻,避免離合器(qì)過熱,潤滑(huá)油壓力(lì)過高。

(4)應注意按照說明書的要求儲備備(bèi)件(如液壓閥及部分閥件内彈(dàn)簧等),并(bìng)定(dìng)期予以更換。

(5)當離合(hé)器(qì)的液壓控制系統出現故障時,應考慮使用應急合排操(cāo)作(zuò),實際操作中需(xū)注意以下(xià)幾點。

①應(yīng)急合排工況(kuàng)僅适用(yòng)于緊急(jí)情況,無法等同于正常工況,不能長時間運轉,應(yīng)盡快排除故(gù)障。

②應急合排功能必(bì)須(xū)在降低負荷的情況(kuàng)下使用,因此,僅适用于主機(jī)推進系統。

③應急合排操作應在液壓系統無壓力的(de)情況下,打開齒(chǐ)輪箱上蓋,找到閉(bì)鎖螺(luó)栓,拆下後安裝應急操(cāo)作螺栓,按照(zhào)說明書要求的轉(zhuǎn)矩均勻擰緊,使摩擦片軸向受(shòu)力,實現機械合排。

④必須(xū)保證應急合排操(cāo)作螺栓随時待用(yòng)。

⑤為保證應急合排(pái)壓力足夠,系統恢(huī)複後,需均勻拆下應急螺栓,恢複原(yuán)閉(bì)鎖(suǒ)螺栓,并确(què)保閉鎖(suǒ)螺栓處無漏油情況。

來源:公衆(zhōng)号“八達(dá)職培”

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