某船主機(jī)鏈輪箱產(chǎn)生“異響”的原因分析

摘要：針對(duì)某船主機(jī)在海試過(guò)程中產(chǎn)生明顯有規(guī)律的奇怪聲音（簡(jiǎn)稱“異響”），對(duì)照主機(jī)安裝技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合主機(jī)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，分析其產(chǎn)生原因及探討解決問(wèn)題的方法。

關(guān)鍵詞：船舶主機(jī)；鏈輪箱；異響

中圖分類號(hào)：U664.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A discussion for “strange sound” which come from the forward chain driving housing of main engin

YANG Jiangjun

( CSSC Guangzhou Longxue Shipbuilding Co.，Ltd.Guangzhou 511462 )

Abstract: As to the obvious rhythmic strange sound heard from the forward chain driving housing of main engine during the ship’s sea trial， compared with the fixable technology and the standard of main engine， and combine with the practical operational experience， searching for the methods of solving issues.

Key words: ship’s main engine;the chain driving housing;strange sound

1概況

主機(jī)的凸輪軸與曲軸通過(guò)鏈條連接并實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)功能，鏈輪是用螺栓固定在推力塊的一側(cè)，鏈輪傳動(dòng)是通過(guò)張緊的鏈條和支撐長(zhǎng)鏈條的導(dǎo)軌來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了達(dá)到良好的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)效果，潤(rùn)滑冷卻是必要的。

某船廠承建了一艘82 000 DWT遠(yuǎn)洋散貨船，該船主機(jī)為MAN BW 6S60ME-C MK8.1低速柴油機(jī)，額定功率14 280 kW，額定轉(zhuǎn)速105 r/min。該船在航行試驗(yàn)主機(jī)磨合階段，輪機(jī)員在機(jī)艙底層巡查中監(jiān)聽(tīng)到自由端鏈輪箱發(fā)出明顯的“異響”，懷疑內(nèi)部有機(jī)械磨損，于是馬上停車進(jìn)行檢查，經(jīng)服務(wù)工程師確認(rèn)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何異常，再次啟動(dòng)主機(jī)，聲音依然存在。

根據(jù)船東監(jiān)造組的意見(jiàn)，為了船舶安全可靠性，主機(jī)廠家邀請(qǐng)了MAN Diesel Turbo的工程師上船進(jìn)行檢查，得出的結(jié)論是“鏈輪箱內(nèi)部件的安裝滿足 MAN BW的相關(guān)技術(shù)要求，聲音來(lái)源于鏈輪和滾珠的磨合，是二沖程柴油機(jī)運(yùn)行中的正常聲音”。基于上述檢查的結(jié)論，船東同意在專家監(jiān)控下進(jìn)行主機(jī)后續(xù)項(xiàng)目試驗(yàn)，但要求返回碼頭后徹底消除異響。

順利完成主機(jī)航行試驗(yàn)項(xiàng)目返回碼頭后，船廠再次邀請(qǐng)工廠、主機(jī)廠等的技術(shù)專家進(jìn)行診斷，基于航行試驗(yàn)數(shù)據(jù)均滿足技術(shù)要求，且安裝檢測(cè)數(shù)據(jù)也滿足標(biāo)準(zhǔn)，均認(rèn)為聲音不會(huì)影響船舶主機(jī)性能。但考慮到船東的強(qiáng)烈要求和完工交船事宜，主機(jī)廠提出以下方案：

（1）再次邀請(qǐng)MAN的專家上船對(duì)主機(jī)前鏈傳動(dòng)系統(tǒng)做全面的檢查，對(duì)主機(jī)的聲響進(jìn)行評(píng)估。如MAN專家發(fā)現(xiàn)主機(jī)質(zhì)量有問(wèn)題，則必須做相應(yīng)的修正；如MAN專家認(rèn)為該聲音為正常的聲音，船東則認(rèn)可這個(gè)結(jié)果;

（2）邀請(qǐng)船東代表到主機(jī)制造工廠對(duì)其它正在臺(tái)架磨合試驗(yàn)的MAN主機(jī)進(jìn)行實(shí)地考察和調(diào)研，以確認(rèn)這種聲音是鏈輪鏈條正常的嚙合聲音;

（3）安排對(duì)前端鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的所有零部件進(jìn)行拆檢，根據(jù)圖紙對(duì)部件的尺寸進(jìn)行確認(rèn)，對(duì)不符合圖紙的部件予以修復(fù)/更換。如所有零部件經(jīng)檢查符合技術(shù)要求，而重新裝復(fù)后該聲音依舊存在，船東能夠認(rèn)可這個(gè)結(jié)果;

（4）對(duì)該前端鏈條延長(zhǎng)適當(dāng)時(shí)間的保修期。

但船東堅(jiān)持該聲音必須消除，主機(jī)才能接受，理由是系列其他船主機(jī)前端鏈傳動(dòng)并沒(méi)有這種聲音。

2初步處理方案

基于該系列其他船主機(jī)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果無(wú)類似聲音和滿意客戶要求的宗旨，船廠堅(jiān)持消除船東的疑慮，于是結(jié)合MAN專家、船廠與主機(jī)廠家的綜合研究意見(jiàn)，實(shí)施了以下具體處理方案：

2.1重新檢查鏈輪箱附件安裝狀態(tài)及數(shù)據(jù)

（1）扭振裝置的可視檢查：打開檢查蓋觀測(cè)彈簧裝置正常位置，且泄放油孔處于塞緊狀態(tài)，減震裝置的功能狀態(tài)良好；

（2）自由端鏈條張緊度檢測(cè)：鏈條的張緊必須根據(jù)MAN BW的相關(guān)技術(shù)要求，因此實(shí)施的范圍是有限的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在理論參考值壓緊彈簧±3 mm范圍內(nèi)可接受，而張緊力應(yīng)該在理論值16 500 N （彈簧標(biāo)識(shí)長(zhǎng)度為242.4 mm）附近，實(shí)測(cè)彈簧長(zhǎng)度為242.0 mm，彈簧張緊力適中；

（3）鏈輪導(dǎo)軌平行度檢查：根據(jù)推薦的安裝要求，導(dǎo)軌與鏈條的橡膠壓縮量要求控制在0～2 mm內(nèi)，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)在規(guī)定范圍內(nèi)，滿足技術(shù)要求；

（4）平衡重塊的安裝檢測(cè)：平衡重塊根據(jù)規(guī)格書安裝間隙為0.2~0.5 mm，而實(shí)際安裝數(shù)據(jù)在0.25~0.45 mm間，完全符合要求。連接在機(jī)架上軸的拉緊力矩也根據(jù)規(guī)格書830 N.m進(jìn)行了重新校核；

（5）鏈條運(yùn)行痕跡檢查：通過(guò)檢查連接曲軸、平衡輪、偏心輪的鏈條表面痕跡，鏈條齒牙兩側(cè)有相同尺寸和形狀的運(yùn)行痕跡，鏈條的運(yùn)行完全處于正常條件，同時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)鏈條有任何缺陷。

通過(guò)上述系列檢查后重新運(yùn)行主機(jī)，異響未能消除，可以排除安裝精度問(wèn)題。

2.2更換首部鏈輪箱內(nèi)全部零部件

更換全部零部件后零部件的安裝數(shù)據(jù)滿足 MAN BW的相關(guān)技術(shù)要求且試驗(yàn)結(jié)果表明，主機(jī)前端鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的聲音與零部件更換前該系統(tǒng)發(fā)出的聲音基本相同，證明零部件的質(zhì)量與安裝不存在問(wèn)題。

2.3調(diào)節(jié)鏈條張緊力

船東代表建議通過(guò)對(duì)鏈條的張緊度做多次調(diào)整試驗(yàn)進(jìn)行篩選，以求鏈條鏈輪嚙合傳動(dòng)達(dá)到最佳狀態(tài)。通過(guò)將鏈條的標(biāo)準(zhǔn)漲緊彈簧長(zhǎng)度由242 mm分別調(diào)整至244.5 mm、243.5 mm、240 mm、242.5 mm的長(zhǎng)度，分別做了動(dòng)車試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果再次表明，嚙合的聲音仍然存在而且基本相同。考慮到鏈條過(guò)度地漲緊和松弛都會(huì)對(duì)主機(jī)零部件造成有害的影響，沒(méi)有做進(jìn)一步調(diào)整。

3原因分析及初步結(jié)論

關(guān)于產(chǎn)生“異響”的原因通過(guò)系列的檢查和排除，始終沒(méi)有找到滿意的答案。表面上看，整個(gè)處理過(guò)程是合理的，異響的產(chǎn)生無(wú)外乎來(lái)貨質(zhì)量和安裝質(zhì)量?jī)深悾盗械呐挪橐卜路鹱C明了專家的意見(jiàn)：響聲是零部件正常磨合的聲音。但船東專家在現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)的結(jié)果還是有所猶豫。于是，專家對(duì)更換的零部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析，認(rèn)為聲音是鏈輪滾珠在運(yùn)行過(guò)程中串動(dòng)產(chǎn)生。

4 “異響”的消除

結(jié)合眾多技術(shù)專家的分析意見(jiàn)，在準(zhǔn)備提交最終檢測(cè)書面意見(jiàn)時(shí)，一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工程師不經(jīng)意的提醒了一句：既然設(shè)備與安裝都沒(méi)有問(wèn)題，那為何不從管路上檢查呢？

正是這一提醒，在經(jīng)過(guò)對(duì)鏈輪箱內(nèi)部管子的布置進(jìn)行檢查和效用時(shí)，發(fā)現(xiàn)鏈條掃氣箱側(cè)的噴油嘴沒(méi)有正對(duì)鏈條，而是直接噴在鏈條的外側(cè)。為此，現(xiàn)場(chǎng)馬上對(duì)噴嘴方向進(jìn)行了調(diào)整，重新動(dòng)車運(yùn)行，則“異響”完全消除了。

由此可知，原來(lái)是管路的布置走向引起主機(jī)鏈輪箱內(nèi)部異響，那么是什么原因?qū)е聦＜疫M(jìn)入誤區(qū)遲遲沒(méi)有找到原因呢？原這主要是因?yàn)椋?/p>

（1）鏈輪箱的管路主要是滑油管，一定油壓的滑油主要有潤(rùn)滑和降溫的作用。由于內(nèi)部噴頭布置多沒(méi)有指定集中點(diǎn)，運(yùn)行過(guò)程中注油效果是通過(guò)溫度來(lái)監(jiān)控的，所以安裝沒(méi)有對(duì)管路布置提出明確技術(shù)要求。

（2）此“異響”是有規(guī)律的，且各項(xiàng)安裝與性能指標(biāo)沒(méi)有異常，因此主觀認(rèn)為是正常的，且有權(quán)威技術(shù)專家的書面意見(jiàn)。

（3）在內(nèi)部運(yùn)行檢查時(shí)，由于整個(gè)箱體內(nèi)均有油氣且機(jī)械零部件潤(rùn)滑狀態(tài)良好，加上潛意識(shí)中機(jī)械聲音應(yīng)該是零部件的摩擦所致，僅僅從安裝上進(jìn)行了核查，缺乏進(jìn)一步的分析。

5結(jié)束語(yǔ)

一個(gè)小噴頭布置的不合理導(dǎo)致主機(jī)如此繁瑣的拆檢處理，這是一次損失，但更是一項(xiàng)寶貴經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)上述分析，對(duì)于主機(jī)的安裝，只要各安裝數(shù)據(jù)滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，且功能檢測(cè)符合工藝技術(shù)要求，則可以認(rèn)為主機(jī)的正常運(yùn)行不會(huì)受到明顯的影響。但是我們更應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，主機(jī)的任何零部件都有著存在的合理性，非核心部件的布置同樣會(huì)影響主機(jī)綜合性能，今后應(yīng)進(jìn)一步理解主機(jī)的結(jié)構(gòu)布置與安裝要求。

作者簡(jiǎn)介：楊江軍（1976-），男，高級(jí)工程師。主要從事輪機(jī)設(shè)計(jì)及修理工作。

收稿日期：2013-08-02