某船垫升机组轴系卡滞故障分析

2021-03-01韩浩然盖显宝

中国修船 2021年1期

关键词：船舱密封环轴系

王博，韩浩然，盖显宝

(中国船舶集团有限公司第七○三研究所，黑龙江哈尔滨 150078)

某船为整船从国外引进，其中包含2套垫升机组即左舷垫升机组和右舷垫升机组。垫升机组的作用是垫升风机将空气送入船底的气垫中，将气垫充气，最终把整船支撑起来。垫升机组示意图如图1所示。

1，6-联轴器；2-减速器；3-1#中间支撑；4-2#中间支撑；5-附件齿轮箱；7-减速器Ⅰ； 8-减速器Ⅱ图1 垫升机组示意图

1 故障现象及勘验

1.1 故障现象

在该船修理过程中，船员突然发现2套垫升机组卡滞不动，导致无法盘车，随即对机组的减速器、减速器Ⅰ和减速器Ⅱ打开观察孔盖，进行内部检查是否有异物卡住齿轮或滚动轴承，导致轴系卡滞不动。通过检查，确认齿轮及滚动轴承状态良好，其他零件也未发现异常。由于本套机组包含设备数量及种类较多，最终决定断开轴系分段，排查确定故障设备。通过排查，发现左1#、2#，右1#、2#中间支撑故障，导致整个机组轴系卡滞不动。

1.2 勘验

通过拆解中间支撑发现，中间装置轴端机械密封(机械密封剖面图见图2)整体锈蚀严重。

1)机械密封盖组件：该件在与密封环配合止口部位有10余处1.0×1.0、0.5×2.0、0.5×0.5大小不等的金属凸点，凸出基体表面0.5 mm。

2)法兰套：内孔部位形成密集锈坑，深达基体内部0.5～1.0 mm，法兰套锈蚀情况见图3。

3)密封环支架：锈坑深度达0.5～1.0 mm，个别锈坑深度可达2.0 mm，密封环支架锈蚀情况如图4所示。

4)密封环：内外表面遍布密集0.3×0.3的锈坑，深0.3 mm。

5)法兰：零件外圆、法兰面密布锈坑，深度0.5～1.0 mm。

6)锁紧螺母：螺母外表面锈坑密布，锈坑尺寸0.5×0.5，深0.5 mm；螺纹部位锈蚀严重，局部失去螺纹牙形，紧锁螺母锈蚀情况如图5所示。

7) 其他零部件也出现轻度锈蚀。

1-内齿联轴器；2,3-橡胶密封件；4-密封环；5-密封环支架及密封件；6-法兰套；7-螺母；8-机械密封盖组件；9，11-止动垫片；10-法兰；12-外齿联轴器；13，14-锁紧螺母；15-齿形密封环；16-垫片；17-调整环；18-螺栓；19-止动垫片图2 机械密封剖面图

图3 法兰套锈蚀情况

图4 密封环支架锈蚀情况

图5 紧锁螺母锈蚀情况

2 原因分析

某船在运行过程中，风机将包含大量海水的空气充入气垫内，1#、2#中间支撑所在船舱与气垫连通，导致中间支撑长期处于富含海水的潮湿的空气中。经过化学成分分析后得知，机械密封盖组件、法兰套、密封环支架、密封环、法兰、锁紧螺母均为非不锈钢材料且未作表面处理，长期处于恶劣环境中，导致零件锈蚀损坏，且由于该船处于修理中，长时间未盘车，旋转件与静止件锈蚀粘连到一起，最终导致整个轴系卡滞不动，无法盘车。

通过上述分析得知，由于中间支撑所处环境恶劣、部分零件本身未作表面处理产生锈蚀且长时间未动车，是导致此次轴系卡滞故障的主要原因。

3 零件的替换、修理及改进建议

3.1 零件的替换

根据勘验得知，机械密封盖组件、法兰套、密封环支架、密封环、法兰、锁紧螺母均完全损坏，不能继续使用，由于没有零件图纸，需根据化学成分确定每个零件的具体组成，然后对比国内牌号进行相近替换或者以优代劣。对每个零件进行尺寸测绘，经过计算满足原机组的要求，绘制出加工图纸。同时，对每个零件进行表面处理——发黑处理或者镀铬，进行防护作用。