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【船机帮】前辈们总结的轮机故障实例(五)


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船机故障心莫慌,遇事不决船机帮

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主机喷油定时错乱使安全阀起跳

【事情经过】

某油轮主机为B&W5L35MC型,该轮新造出厂参加营运后,主机工况一直较正常,半年后的一天航行途中,突然发生第4缸安全阀发出碰!碰!的起跳声。

当值轮机员立即关小油门(80格降为76格),车速由173转/分钟下降到160转/分钟,此时响声消除,继而检查了主机各处的冷却水和滑油的压力情况,均正常。

进而又测量了各缸爆压,均在12. 5~13.2MPa之间,超过了平时正常值,再查看各缸排温、进油量和负荷指示器等无明显变化,估计是受外界因素(如车叶缠上渔网)影响所致,为了证明这方面的疑点,于是停车,换向倒车,启动顺利,即慢车运转了一会儿,又停车换为正车,启动时突然又发生第1缸第4缸安全阀起跳声,为此怀疑凸轮轴定时可能发生故障,后用定时规一测量,发现凸轮轴已超前曲轴移动了8曲柄转角。

检查各缸凸轮与凸轮轴,均无异常,抵港后告之厂方派专人来拆卸链条等修理,将凸轮轴复位装妥后试车,故障消除。


【分析与处理】

当打开链条箱道门时,在链条箱内找到一只被轧伤的螺丝,这个螺丝是链条箱内气缸缸体与机架的固紧螺丝,因螺丝上无保险装置,新机装配时撬的不紧,经半年主机运转震动而松出。

根据这个螺丝轧伤的印迹分析,正好落在传动链条与链轮相御之间,随转动时把链条顶起一节再一起旋转大半周后落入链条箱内,于此同时被抬起的一节链条就此跳过链轮一齿 (角度正好是8°)。

由于各缸定时变化均相等,故减速时进油量大家都不变,但因喷油角度提前了8°,爆压相对有所增高,排温变化也较小,对整台机来说影响不大,一旦油门加大后,进油量急增,就产生了爆燃,将气缸安全阀碰!碰!顶起了。


【经验与教训】

1、使用新机,很难预料这种故障,但从气缸与机体结合螺丝的松动原因来看,主要是一方面厂方工人没旋紧,检验人员也没查出,另一方面主机上的固紧螺丝上应装有弹簧垫圈或保险装置,监造者今后应予以注意。

2、监造人员应将这故障原因及时反馈给厂方以引起重视。

顾此及彼,凡有相同之处的螺丝,都该加装保险装置,并通告同机型船。

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凸轮轴轴向产生窜动

【事情经过】

某轮主机为6ESDZ75/160B型。

小修出厂三个月后的一天航行途中2330时,轮机长下机舱作例行寝前检查,当走到机舱底层时,只听到主机右侧大链条处,发出咚!咚!的轻微敲击声,但听不出是从何处而来,感到异常,即奔上缸头逐仔细摸找各部件,不见故障所在,再查凸轮轴系,当走到第4缸时,发现凸轮箱位于船首向的端盖板上的固紧螺丝(直径8毫米),有两只已松动,用手触摸,感到有明显的断续震感,说明主机凸轮轴内部产生了松动。

若不立即消除,可能扩大酿成事故。

于是通知值班轮机员立即换用柴油,另外再联系船长临时拋锚停车拆检主机。

拆去该缸凸轮轴处的一块盖板后,只见凸轮轴连结法兰上的8只螺丝已经有5只断裂落出,3只还未断但其中有一只螺帽已落去,根部也已崩断,另两只螺帽,上的开口肖也没有了,螺帽也开始松动,在两法兰联结处的平面已呈开口状,间隙约2毫米。

立即换上备用螺丝,撬紧装好开口肖,修毕后起锚开航。


【分析与处理】

据了解该轮自厂修后参加营运仅几个月,事故很显然是由于厂方工人在拆装修理凸轮轴时,未将螺帽上的开口肖装上,经一段时间主机的剧烈震动,逐渐把螺丝帽震松,以及随着多次的启动、换向、变速等的动作,使凸轮轴法兰联结螺丝承受反复冲击的剪切力,久而久之,先出现松动的螺丝第1个被剪断,随后逐个被剪,当第5个剪断后,尚余三个开始出现松动时,两法兰联结处也出现了开口,随着凸轮轴轴承之间的间隙和法兰的开口出现,运转中也就产生了轴向窜动,碰撞到端盖板上又引起端盖板上的固紧螺丝松动。


【经验与教训】

1、据了解该轮在修船时,主管人员调动频繁,后来出厂之前轮机长又有调动,因此抓验收质量就成问题。

但从这里可以得到一个教训,就是后来的主管人员和部门领导在这种情况下,只有多辛苦一下,对主要机械的重要部位在运行中多加小心,有条件时应重点检查一下,方是有备无患。

2、此故障若轮机长不执行在就寝之前到机舱作巡回检查一次的制度,可能事态要扩大后至当值轮机员方知,到时将又是另一番景象了,由此可见上级规定的各个制度,都有它一定的依据和教训所得。

3、上级修理部门应将这一情况发涵到修船厂,指出问题的严重性,要求厂方重视提高工人修理质量和检验人员责任心,杜绝今后类似故障重复发生。

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凸轮错位引起排温升高

【事情经过】

某轮主机为6ESDZ75/160B型,某日,三管轮巡回检查时,发现主机第2缸排温由平时的280°C上升到310℃,不知是何原因?

即报告轮机长。

轮机长至机舱后检查各处油温、油压等参数未觉有异常,又手摸各高压泵油管脉冲也正常,当摸至第2缸扫气箱时,觉比平时为高,再看前三缸排气管上的温度表参数均有不同提高,而后三缸与以往一样,看烟囱排烟烟色也较黑,当时疑是第2缸扫气箱轻度火烧,于是与驾驶室联系停车检查。

停车后打开道门,检查情况良好,无火烧迹象,于是启动主机续航,待全速时症状依旧。

此时轮机长分析:

一是通向#1增压器的滤网可能脏堵,造成供气量不足,另一是前三缸定时可能走位。

因此先拆除空气滤网,不见好转,后再打手拉示功图,发现第1、2、3缸发火点有明显迟后,初步判定凸轮轴可能有错位,即联系船长抛锚停车检修。

第二次停车后,打开链条箱前槽板检查,这才看清原来凸轮轴连接法兰上的螺丝既用了弹簧垫圈,又在螺帽上用了钻孔穿铁丝的双重保险,螺帽虽未松出,而弹簧垫圈全部碎落在链条箱内,这样凸轮轴系出现了较大的轴向间隙加上法兰螺孔的公差存在,使法兰相互之间发生错位,三缸连在一根轴上都受到了影响,致使喷油定时发生迟后。


【分析与处理】

弹簧垫圈为何折断落下呢?

这是因为前凸轮轴上的法联结螺丝,厂修时工人没有撬的很紧,平时也没检查,由于没撬紧,当差动机构换向时,在瞬间的冲击负荷下,经长时间作用后,弹簧垫圈最后疲劳而碎裂落下。


【经验与教训】

1、厂修时主管轮机员对关键机构的拆装,最好在场,遇有不符合要求之处,及时提出。

2、这种故障上级有关部门应向厂方提出,引起质量注意。

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齿轮箱发出强烈撞击声

【事情经过】

某轮主机为6RND76/155型。

新机装船后航行中运转一直正常。

二年后进厂小修时主机仅吊缸一只,主轴承和曲轴轴承各拆检一道外,其余皆管系加装更改等小工程。

进坞修理时,车叶拆卸后发现尾轴锥体近大头处有大面积锈蚀,于是决定将锥面光车,车叶锥孔拂配,键销换新。

出坞后即试航,当车速在67~85转 /分钟时,主机齿轮箱内发出强烈的异常齿击声,只好很快将车速越过或降低避开这一区域,免发生意外。

后虽经多方面查找故障原因,终不能消除。

本来主机临界转速是在82~86转/分钟时出现,现车速到此已无,这就引起怀疑是否是轴系的扭振带来的影响,而产生这个扭振与这次尾轴拆装光车有否联系呢?

由于船在远洋航行,要再次进坞拆检尾轴是不可能,因此只好在操作管理中谨慎小心。

就这样一直拖到二年后的再次进坞。


【分析与处理】

当拆装车叶检查时,发现尾轴锥体大头处有沿周向1/3面积磨擦发出如镜面的光亮,说明上次拂配不良安装未紧,导致车叶与尾轴两者之间发生松动,且在键槽的正车受力一边沿轴向出现了二道裂缝,键销上也打出较深的凸肩。

裂缝经批凿后还不太深,作了堆焊热处理,锥面再次光车,去除镜面,而后将车叶锥孔拂对,严格要求兰粉麻点均匀分布,装还时两者接触面再涂上环氧树脂。

出坞试航即消除了齿轮箱中的撞击声,临界转速也正常了。

船舶轴系是一个钢性结构,运转时是有弹性的。

即当柴油机运转工作时推动轴系把车叶回转起来,就产生了一一个复杂的干扰力矩,即对轴系发生扭振作用,它的大小和方向随转速情况呈周期性的变化,此即为其自振频率。

当柴油机本身的转速与系统的自振频率一致时就出现共振现象,也即称临界转速。

现齿轮箱发出的强烈撞击声亦是共振中的一种现象,而这共振又是由于车叶出现了松动后,产生了一个新的外界干扰力的频率,破坏了原先主机的临界转速后建立了新的一个共振点,即位移到齿轮箱使齿轮发出颤动的撞击声。


【经验与教训】

1、光车尾轴锥头后,最后一次拂对车叶的锥孔时,轮机长要在现场验看。坞内安装时亦需在现场,特别要重视将车帽的上紧情况。

2、技术领导部门应向修理厂方提出质量责任问题,引起重视,杜绝今后的复发。

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一缸有故障影响附近

另一缸排温升高

【事情经过】

某客货轮的主机为9ESDZ43/82B型,设有左、右二台,每台主机匹配三台增压器。

一天由申开出港不久,当时主机车速为前进二,值班轮机员发现右机第9缸排温比平时高出150°C (正常时为250°C)。

即与见习轮机长商量,暂用停油减缸法把第9缸高压油泵齿条拉到0位。

随后即发生增压器有喘振声,同时第9缸排温仍有200℃,而第7缸排温则降低为100°C,一时弄不明白即报告轮机长。

轮机长下机舱后,开启第7缸示功阀检查,不见此缸发火,再手旋排气阀顶杆,无活络感觉,即令调整排气阀间隙,并令恢复第9缸工作,增压器喘振立即消除,各缸排温也正常了。


【分析与处理】

由于在港吊缸检修后,对摇臂和顶杆之间的间隙在校验时粗心大意,致使间隙校的过小,热态时正好涨足把排气阀顶在开的位置不能闭合,故出港后不久就发现上述不发火的故障。


【经验与教训】

1、这种事例先后在好些船上发生过,说明它的机遇率还是不小呢!

因此航行中值班轮机员要多加注意小心。

2.对吊缸后的摇臂与顶杆之间间隙调整工作,要考虑主机的冷热态情况时的区别。

3、排气阀使用小时要依照厂方所提出的要求小时并结合实际使用中的情况,订出本轮使用小时。

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十字头轴承起线拉毛

【事情经过】

某轮主机为5RTA38型。系上海船厂购苏尔寿公司专利所造新机。

此机十字头轴瓦与一般机略有不同,因是为了节约燃油单耗,设计了长冲程高参数爆压(13MPa),故其下瓦呈整体支承式,上瓦为了能让十字头的滑油传送摇臂和活塞冷却油的传送摇臂,有摆动的空间而无阻,于是在上瓦左侧部挖空440×40毫米的大空档,也就好像在上轴瓦开了一个天窗一样。

机器运转中,从活塞杆上流下的滑油正好落在其中。

主机造妥后经厂方车间台架试验约30小时,工况基本符合设计要求,后即整体吊装送船,装妥后船员在验收时,当拆下十字头轴瓦时,发现各道轴肖与轴瓦都有不同情况的起线拉毛,为此要求厂方整修并适当改进。


【分析与处理】

很显然这是由于设计上的考虑欠周,而在十字头上轴瓦开了天窗的原因引起。

上无遮盖挡不了外界尘灰杂物落入天窗内,落入后并随滑油进入到轴承间隙内,遂在轴瓦与轴颈肖上磨出线条痕迹来。

后将上轴瓦开口下部边缘凸出部份刨成水平面形,这样从活塞杆落下的滑油,在此不能停留,而且很快把尘屑也随即带走。


【经验与教训】

1、主机在船厂作了台架试验后,广方应该对各运动部件都先拆检一下,以示来可能影响交船日期。

2、不能迷信名牌公司的名牌机产品都是尽善尽美的。该机是首台首试,验收时确实不能马虎,要倍加小心。

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主机活塞冷却油断流

【事情经过】

某轮主机为B&W6L70MC/MCE型,机舱设有集控室的自动控制装置。

一天国外航行在早上0730时,主机第2缸突然发生活塞冷却滑油断油报警,同时自动减速。

这时轮机长急下机舱检查,从该缸活塞头冷却滑油的回油观察镜处,已看不到滑油,立即决定停车,待主机稍冷后打开第2缸处的道门,进入检查,发现此缸润滑十字头的滑油伸缩管与十字头进油连接的一段弯管(铸铁材料),已掉落不见。

伸缩管已缩进套管内,管头处也已被撞毛,在十字头进油口处还留有被剪断的连接螺栓根段。

后于曲轴箱内找到这个弯头,已碎裂得无法修妥,经研究只好采取暂时封缸续航。


【分析与处理】

这种弯头与一般结构不一样,由于要与十字头紧密相贴合不致漏油,特将接触面放大,故铸成大头,用四个直径为27毫米的螺栓固紧,另一头与伸缩管用普通法兰方式相接,因螺栓较短,还配有保险片,从事后找出这四个完好无缺的螺栓情况来判断,可能安装时旋上的预紧力不够,以致运转中受振动力而先松脱落下,然后十字头上下运动时,该弯头受伸缩管不断地相碰的冲击作用而剪断了连接螺栓,把伸缩管上端也撞毛。


【经验与教训】

1、当弯头小端螺栓出现松动后,直到伸缩管与弯头相碰撞发出响声报警时,这中间应有一段间距时间,当值人员应该从滑油参数的变化有所觉察,能及时采取低速运行,以利进一一步观察情况发展,决定是否停车进入内部检查,该弯头可能不会打碎。

2、弯头小端处的螺栓松动,并不是一朝一夕很快就出现的,所以航前抓紧机内运动部件的仔细检查,可能提早发现其存在松动。

3、公司机务部门门应通告同机型船引起重视避免重复发。

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倒车时十字头增压泵附件扭坏

【事情经过】

某油轮主机为M.A.N.K9Z60型,在其十字头处设有增压滑油泵。

此泵为双泵缸型,一个泵缸管十字头前轴承供油,一个管后轴承供油。

泵体固定在连杆小端处,其支架设在十字头处,它们通过连接杆、杠杆,夹板与增压油泵柱塞连接,依靠连接杆的摆动来驱动泵的柱塞上下运动,将滑油再提高压力后送入十字头轴承内。

一天进港后在使用车速为前进二时,不久突然驾驶室下令后退三约一分钟余,这时突然听到主机曲轴箱内“咯哨”一声响,正巧驾驶室亦即摇来停车。

因接近靠泊妥,故未即作检查,待靠妥后主滑油泵打循环一刻钟停泵,开道门进入查看,发现第5缸十字头滑油增压泵支架已抬起,连接管和杠杆都被扭弯。


【分析与处理】

该十字头滑油增压泵结构与通常柴油机的高压油泵相似,为柱塞与套简形式,其吸油孔与主机连杆中心轴油孔相连通,在套筒上装了出油止回阀,当正车柱塞下行时,止回阀关闭,下行到15.5毫米时,柱塞上部边缘刚将吸油孔打开,下行到20.5毫米时柱塞已到下死点,续上行到20.5毫米时已至上死点,这时滑油从止回阀压出。

由此可见在正车时油泵柱塞开始泵油是在柴油机工作冲程末前20曲柄转角F点处,直至C点停止,共旋转110曲柄角,符合说明书上要求即:滑油在柴油机活塞冲程的下半部时间被泵出,这时轴承负荷小,能把滑油送入轴承内的表面。

可在倒车时,由于油泵机构的固定不变,它就不能随主机转向改变而变动泵油的时刻,故当柴油机在倒车工作冲程时,泵油正好开始在上死点前20曲柄角E点处,直至C点停止,此时正好轴承负荷最大时,不符合说明书上的要求,故在全速倒车时,此时滑油泵入十字头轴承受到最大的背压力,经较长时间反复受力,使支架薄弱之处崩裂,随后再扭坏连接杆、杠杆,这是该机设计者没有考虑到的问题。


【经验与教训】

1、与船长取得联系谅解,尽量少用长时间的快倒车。

2、加强十字头油泵的经常检查,发现问题可及时修理。

3、是否可在油泵上加装一个安全阀,当出现最大背压时能释放一部份滑油。

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本文原创作者系:

宁波东海海运有限公司   尤建东

未完待续

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来源:船机帮

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