某船墊升機組軸系卡滯故障分析

王 博，韓浩然，蓋顯寶

(中國船舶集團有限公司第七○三研究所，黑龍江 哈爾濱 150078)

某船為整船從國外引進，其中包含2套墊升機組即左舷墊升機組和右舷墊升機組。墊升機組的作用是墊升風機將空氣送入船底的氣墊中，將氣墊充氣，最終把整船支撐起來。墊升機組示意圖如圖1所示。

1，6-聯軸器；2-減速器；3-1#中間支撐；4-2#中間支撐；5-附件齒輪箱；7-減速器Ⅰ； 8-減速器Ⅱ圖1 墊升機組示意圖

1 故障現象及勘驗

1.1 故障現象

在該船修理過程中，船員突然發現2套墊升機組卡滯不動，導致無法盤車，隨即對機組的減速器、減速器Ⅰ和減速器Ⅱ打開觀察孔蓋，進行內部檢查是否有異物卡住齒輪或滾動軸承，導致軸系卡滯不動。通過檢查，確認齒輪及滾動軸承狀態良好，其他零件也未發現異常。由于本套機組包含設備數量及種類較多，最終決定斷開軸系分段，排查確定故障設備。通過排查，發現左1#、2#，右1#、2#中間支撐故障，導致整個機組軸系卡滯不動。

1.2 勘驗

通過拆解中間支撐發現，中間裝置軸端機械密封(機械密封剖面圖見圖2)整體銹蝕嚴重。

1)機械密封蓋組件：該件在與密封環配合止口部位有10余處1.0×1.0、0.5×2.0、0.5×0.5大小不等的金屬凸點，凸出基體表面0.5 mm。

2)法蘭套：內孔部位形成密集銹坑，深達基體內部0.5～1.0 mm，法蘭套銹蝕情況見圖3。

3)密封環支架：銹坑深度達0.5～1.0 mm，個別銹坑深度可達2.0 mm，密封環支架銹蝕情況如圖4所示。

4)密封環：內外表面遍布密集0.3×0.3的銹坑，深0.3 mm。

5)法蘭：零件外圓、法蘭面密布銹坑，深度0.5～1.0 mm。

6)鎖緊螺母：螺母外表面銹坑密布，銹坑尺寸0.5×0.5，深0.5 mm；螺紋部位銹蝕嚴重，局部失去螺紋牙形，緊鎖螺母銹蝕情況如圖5所示。

7) 其他零部件也出現輕度銹蝕。

1-內齒聯軸器；2,3-橡膠密封件；4-密封環；5-密封環支架及密封件；6-法蘭套；7-螺母；8-機械密封蓋組件；9，11-止動墊片；10-法蘭；12-外齒聯軸器 ；13，14-鎖緊螺母；15-齒形密封環；16-墊片；17-調整環；18-螺栓；19-止動墊片圖2 機械密封剖面圖

圖3 法蘭套銹蝕情況

圖4 密封環支架銹蝕情況

圖5 緊鎖螺母銹蝕情況

2 原因分析

某船在運行過程中，風機將包含大量海水的空氣充入氣墊內，1#、2#中間支撐所在船艙與氣墊連通，導致中間支撐長期處于富含海水的潮濕的空氣中。經過化學成分分析后得知，機械密封蓋組件、法蘭套、密封環支架、密封環、法蘭、鎖緊螺母均為非不銹鋼材料且未作表面處理，長期處于惡劣環境中，導致零件銹蝕損壞，且由于該船處于修理中，長時間未盤車，旋轉件與靜止件銹蝕粘連到一起，最終導致整個軸系卡滯不動，無法盤車。

通過上述分析得知，由于中間支撐所處環境惡劣、部分零件本身未作表面處理產生銹蝕且長時間未動車，是導致此次軸系卡滯故障的主要原因。

3 零件的替換、修理及改進建議

3.1 零件的替換

根據勘驗得知，機械密封蓋組件、法蘭套、密封環支架、密封環、法蘭、鎖緊螺母均完全損壞，不能繼續使用，由于沒有零件圖紙，需根據化學成分確定每個零件的具體組成，然后對比國內牌號進行相近替換或者以優代劣。對每個零件進行尺寸測繪，經過計算滿足原機組的要求，繪制出加工圖紙。同時，對每個零件進行表面處理——發黑處理或者鍍鉻，進行防護作用。

3.2 零件的修理

除上述完全損壞的零件外，其余的零件均出現局部輕微的銹蝕，根據勘驗、分析計算后，對這些零件局部除銹即可，修理完畢后進行油封包裹保存。這樣處理，既節約了時間又降低了經濟成本。

3.3 改進建議

建議對中間支撐所在船艙加裝隔離艙板，這樣可以阻擋潮濕空氣從氣墊處直接進入該船艙，降低船艙內部水氣含量，改善船艙環境，提高設備使用時間。

4 結束語

目前，中間支撐裝置已經完成了加工，經過臺架試驗后，符合原機組的要求，后續準備進行上船回裝，經過設備表面保護及船艙加裝隔離艙板處理后，設備的可靠性顯著提高。