袁鵬

（中港疏浚有限公司，上海 200136）

某司航浚4006 輪在某港航道施工期間，左主機1#缸十字頭軸承出現(xiàn)剝落故障。根據(jù)常規(guī)修理，對活塞連桿結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了拆檢檢查，更換了損壞的十字頭軸承和十字頭銷等備件，在使用過程中，同類故障短時間內(nèi)多次發(fā)生。針對這一反常現(xiàn)象，根據(jù)3 次故障及修理情況，結(jié)合對修理質(zhì)量、施工工藝及備件質(zhì)量的案例分析，從中查找引起短期內(nèi)故障再次發(fā)生和修理的根本原因，以便對后續(xù)船舶設(shè)備保障提供維修參考。

1 故障情況介紹

1.1 第一次故障

1 月5 日17:30 左右，值班輪機員巡查時發(fā)現(xiàn)左主機1#缸活塞油冷卻溫度突然比原參數(shù)高出3～5℃，經(jīng)左主機停車檢查發(fā)現(xiàn)1#缸油底殼和機體平臺上有大量的合金塊碎片，活塞冷卻油回油量明顯變小，油從活塞桿中間大量漏泄，根據(jù)以往經(jīng)驗，初步判斷為十字頭軸承故障。1 月6 日，外協(xié)修理人員上船按正常拆檢流程對左主機1#缸十字頭活塞連桿機構(gòu)進(jìn)行了拆檢修理，更換了損壞的十字頭軸承和十字頭銷。1 月7 日01:30～08:00，左主機檢修后按程序進(jìn)行磨合檢查，正常后09:00 投入到航道掃淺施工，采用正倒車施工工藝。

1.2 第二次故障

1 月7 日21:20 左右，值班機工報告左主機1#缸活塞油高溫，輪機長親自至左主機處檢查，發(fā)現(xiàn)1#缸活塞油溫為57℃，比正常溫度高出9℃，用點溫槍對6個道門測溫對比，確認(rèn)1#缸比其他缸高5℃，立即通知駕駛臺駛出施工航道至安全海域停車檢查。打開左主機1#缸道門檢查發(fā)現(xiàn)1#缸機架平臺無異物，活塞回油比原來小了很多。其余5 個缸道門檢查滑油噴淋和油管回油情況都正常。再次關(guān)上左主機所有道門，啟動運行轉(zhuǎn)速逐步加速至145rpm 再停車檢查，發(fā)現(xiàn)1#缸活塞冷卻回油比原來更小了，判斷是活塞冷卻系統(tǒng)有故障，立即安排停車錨泊。1 月9 日，新的外協(xié)修理人員上船，對左主機1#缸再次進(jìn)行吊缸檢查，發(fā)現(xiàn)上次更換的十字頭軸承表面剝落，冷卻油槽泄油口有金屬高溫融化現(xiàn)象，十字頭銷正常，其它檢查正常。1 月10 日02:30～11:30，起錨按主機試車大綱進(jìn)行磨合試驗，檢查正常后恢復(fù)施工，同時要求船上避免采用正倒車施工工藝。

1.3 第三次故障

1 月15 日11:00 左右，船舶重載快到拋泥區(qū)時，值班機工在巡檢中發(fā)現(xiàn)左主機1#缸活塞油溫度從43℃上升至47℃，輪機長立即通知駕駛臺，申請至安全海域?qū)ψ笾鳈C進(jìn)行停車檢查。檢查發(fā)現(xiàn)左主機1#缸機架平臺處有合金剝落碎片2 塊，打開2#、3#缸道門3 個缸點溫比較，發(fā)現(xiàn)1#缸在十字頭軸承部位88℃，明顯比其它缸高20℃多。檢查十字頭軸承，發(fā)現(xiàn)軸承兩側(cè)有剝落合金碎片，活塞冷卻回油正常，十字頭軸承兩邊噴淋情況比原來微大，而且流態(tài)不規(guī)則。判斷該缸十字頭軸承合金已剝落。1 月16 日，外協(xié)人員上船拆檢修理，發(fā)現(xiàn)十字頭軸承已嚴(yán)重剝落，十字頭銷正常，活塞連桿大端軸承及第1 和第2 到主軸承檢查正常，連桿未發(fā)現(xiàn)彎曲及尺寸變化，滑油系統(tǒng)和燃油系統(tǒng)檢查正常。本次修理更換了十字頭軸承和十字頭銷，連桿，裝復(fù)后，按試車大綱從1 月17 日02:30～14:47 進(jìn)行磨合，檢查正常后恢復(fù)施工，本次修理后，左主機1#缸徹底恢復(fù)正常使用。

2 修理安排情況

2.1 第一次修理

1 月5 日，左主機1#缸十字頭軸承剝落故障，就近聯(lián)系了天津的一家柴油機合格修理方，該單位對該型主機修理比較熟悉，所有的拆檢、清潔、測量、裝配等都處于船上的監(jiān)控之下，都按說明書的保養(yǎng)要求進(jìn)行落實，本次更換了十字頭軸承修復(fù)件和十字頭銷原廠件備件，修后主機運行磨合都按試車大綱進(jìn)行，試車各步驟檢查正常。從1月7 日當(dāng)天09:00～21:20，累計掃淺施工12 小時20 分左右。

2.2 第二次修理

1 月7 日，第一次修后故障再次發(fā)生后，考慮到修理質(zhì)量，選擇了上海的一家柴油機合格修理方，外協(xié)人員上船后，現(xiàn)場機務(wù)上船進(jìn)行了監(jiān)修，整個修理工程按保養(yǎng)說明進(jìn)行，本次更換了修復(fù)的十字頭軸承備件，十字頭銷未換，修后磨合按試車大綱進(jìn)行。從1 月10 日11:30 至15日11:00，累計正常施工運行了近5 天，十字頭軸承再次出現(xiàn)故障。

2.3 第三次修理

1 月15 日，第二次修后故障再次發(fā)生后，第二批外協(xié)修理人員和船方根據(jù)要求，對主機滑油系統(tǒng)，燃油系統(tǒng)，第一，二道主軸承，連桿大端軸瓦，連桿彎曲度及尺寸等增加了檢查，并測量了拐檔，未發(fā)現(xiàn)異常，本次修理更換了十字頭軸承、十字頭銷、連桿、十字頭結(jié)構(gòu)與連桿的內(nèi)套油管，其中十字頭軸承和十字頭銷換用了修復(fù)件。完成裝配后，根據(jù)主機試車大綱進(jìn)行了磨合試車，1 月17 日完成磨合，檢查正常后即投入了航道施工，后續(xù)未發(fā)現(xiàn)異常情況。

3 故障案例分析

3.1 故障情況比較

表1 十字頭軸承故障統(tǒng)計

3.2 修理情況比較

表2 十字頭軸承故障修理統(tǒng)計

3.3 故障原因分析

3.3.1維修質(zhì)量影響

經(jīng)了解：兩家承修單位為我方合格承修方，與我方有長期合作關(guān)系，對該型主機有成熟的修理經(jīng)驗和資歷。本次修理在船方的監(jiān)控下，嚴(yán)格按照說明書的修理要求進(jìn)行拆檢、清潔、測量和裝配，并按試車大綱步驟進(jìn)行了磨合試驗，在完成正常磨合和檢查正常后投入施工，維修過程對故障的多次發(fā)生影響不大。

3.3.2施工工藝影響

第一次修理后在極短的時間內(nèi)再次出現(xiàn)問題，懷疑主要與施工工藝有關(guān)。在接到項目部的掃淺安排后，船上采用了正倒車的施工工藝。根據(jù)現(xiàn)場了解：從全速進(jìn)到全速倒車平均10 分鐘2 次，相當(dāng)于1 小時12 次換向，作為定距槳船舶，頻繁的換向，除了對換向凸輪損傷較大外，十字頭軸承組件的運行工況也比較惡劣，加速了十字頭軸承故障的產(chǎn)生，這也是導(dǎo)致第一次修后使用時間比第二次修理后運行時間短的原因。

3.3.3備件質(zhì)量影響

航浚4006 輪出廠至今已運行43 年，其設(shè)備原廠備件訂購比較困難，而且周期長，部分備件已采用國產(chǎn)替代件或修復(fù)件，其二沖程主機十字頭軸承和十字頭銷目前使用的主要為修復(fù)件。據(jù)統(tǒng)計，十字頭軸承修復(fù)件正常使用周期為6000 小時左右，根據(jù)船方多年使用兩家單位修復(fù)件的情況反映：國產(chǎn)廠1 修復(fù)件一旦軸承故障，多表現(xiàn)為修復(fù)層大面積剝落，油底殼比較直觀易于發(fā)現(xiàn)，如第一和第三次故障剛好符合該修復(fù)件故障特征；國產(chǎn)廠2 修復(fù)件一旦發(fā)生軸承故障，多表現(xiàn)為局部修復(fù)層剝落，第二次故障時檢查發(fā)現(xiàn)剝落物堵塞在十字頭軸承中心油管孔處，出現(xiàn)活塞回油量變少現(xiàn)象，而油底殼未發(fā)現(xiàn)剝落的金屬物，直至解體后檢查才發(fā)現(xiàn)，這些完全符合國產(chǎn)廠2 修復(fù)件的故障特征。

圖1 日本原裝十字頭銷備件

圖1 為本次修理使用的日本原裝十字頭銷備件，在第一次和第二次修理中使用，但在第二和第三次十字頭軸承修后出現(xiàn)的故障中，經(jīng)檢查和測量，未發(fā)現(xiàn)任何損傷，與軸承接觸面都很光滑，與常見的十字頭軸承故障現(xiàn)象不相吻合。因近年來多使用修復(fù)件，十字頭軸承出現(xiàn)故障時原裝十字頭銷使用情況未有記錄。第二次十字頭軸承故障時，主要判斷為長時間正倒車施工工藝所致，對原裝十字頭銷的使用情況只是初步懷疑。第三次故障再次發(fā)生時，發(fā)現(xiàn)原裝十字頭銷仍“毫發(fā)無損”，初步確認(rèn)是原裝十字頭銷的問題。

通過檢查原裝十字頭銷在首次修理前清潔后的照片，發(fā)現(xiàn)原裝十字頭銷存在“退火”現(xiàn)象。與軸承的接觸半圓面存在發(fā)藍(lán)痕跡，懷疑原裝十字頭銷與十字頭軸承修復(fù)件在受熱條件下，膨脹系數(shù)不一致，在使用中會引起軸承間隙過小，從而加劇十字頭軸承與十字頭銷的磨損，由于十字頭銷有“退火”情況，修復(fù)的十字頭軸承更易磨損。

在第三次十字頭軸承故障發(fā)生后，根據(jù)兩次對日本原裝十字頭銷備件的使用情況和問題的預(yù)判，在第三次修理時，十字頭銷和十字頭軸承都換用了新海修復(fù)件，同樣按照以前兩次的拆裝工藝進(jìn)行了修理，并檢查了第一和第二道主軸承，測量了拐檔，檢查了滑油及燃油系統(tǒng)等，在確認(rèn)正常后，按試車大綱進(jìn)行了磨合，主機恢復(fù)了正常使用。船舶投入了正常的航道施工。

4 結(jié)語

以上是一起因主機原裝十字頭銷備件質(zhì)量問題而引起的重復(fù)修理的典型事例，在第二次問題發(fā)生前，因長時間采用正倒車的施工工藝，給故障原因的尋找?guī)砹苏`判，從而導(dǎo)致了第三次故障的發(fā)生。由于機艙值班人員及時發(fā)現(xiàn)問題，從而避免了故障的進(jìn)一步擴大。

熟悉船舶性能和設(shè)備狀況，選擇合適的施工工藝，不僅能延長設(shè)備的使用壽命，而且能提高船舶的施工效率。而作為設(shè)備管理人員，當(dāng)施工工藝對設(shè)備的正常使用帶來安全隱患時，應(yīng)及時提出和協(xié)調(diào)，從而最大限度地避免設(shè)備故障的發(fā)生。同樣在設(shè)備維修時，無論選擇修復(fù)件還是原廠件，一定要仔細(xì)鑒別，避免不必要的重復(fù)勞動。