某轮主机连杆大端轴瓦烧损的原因及排除.docxVIP

连杆轴承是柴油机的重要运动部件之一，不但承受气体力、惯性力和曲柄连杆机构运动部件自身重量，同时还承受曲轴、活塞连杆机构运转时产生的冲击力和其它的附加作用力。

连杆大端轴瓦一旦损坏，磨擦磨损将产生大量热量，致使曲柄箱内机件温度升高，空气与滑油受热混合形成油雾。

油雾达到一定浓度，可能引起曲柄箱爆炸，造成严重的机损事故。

因此，如何消除和预防船用主机连杆大端轴瓦烧损的故障，保证船舶安全营运至关重要。

本文针对一起连杆大端轴瓦烧损案例，给出故障原因分析及排除方法。

一、事故经过

某轮为33000载重吨的多用途杂货船，主机为Sulzer7RT—flex60C型低速二冲程直流扫气电控共轨柴油机，采用WECS9520控制系统。

该机主要参数见表1。

该轮在一次航行中发现:

主机系统滑油压力逐渐下降至0.35(kg.cm-2);观测到主机滑油循环柜的液位缓慢上升;同时用手触摸检查各缸曲柄箱道门，发现3号缸曲柄箱温度很高，立即停车紧急检修。

打开主机曲轴箱各道门，发现:曲轴箱内第三缸对应的连杆大端轴瓦的下方积存较多的合金小碎块，进一步检查发现该缸十字头销轴承完好。

因此可以确定是该缸连杆大端轴瓦损坏。

二、原因分析

船用柴油机在使用过程中发生连杆轴瓦烧损事故较为常见。

引起连杆大端轴瓦烧损的因素很多,包括连杆大端刚性不足、曲柄销和连杆大端轴瓦配合间隙不正确、轴承负荷过大、润滑不良及轴承安装质量不佳等。

1、连杆大端刚性不足

连杆大端刚性不足将引起轴承座孔变形过大,导致轴承孔失圆，使曲轴轴颈的半径大于轴承盖上的局部半径，此时曲轴销轴颈十分紧密地和轴承的圆弧接触，结果是轴承配合间隙减小，致使润滑油油膜变薄，承载能力下降，两运动表面直接接触,产生干摩擦，导致润滑油温度升高。

润滑油温度升高会使润滑油黏度下降，如此润滑性能将进一步恶化，最终导致连杆大端发生烧瓦。

2、曲柄销和连杆大端轴瓦配合间隙

适当的轴承间隙能建立起合适的动压油膜，可提高轴瓦的承载能力和可靠性。

但轴承间隙过小将导致滑油流动阻力增大，进入轴承内的滑油量减少，不易形成动压油楔，轴颈不易抬起，散热困难，易造成抱轴烧瓦。

而轴承间隙过大，滑油易从轴承的端部流失，使流进轴承内的滑油量减少，摩擦面油压降低，同样难以形成良好的润滑油膜，最终导致轴瓦发热严重，合金软化甚至熔化烧瓦。

3、轴承负荷过大

轴承负荷过大一般是由于柴油机长期超负荷运行、严重拉缸或敲缸引起的，此时轴瓦受气缸内最高燃烧压力和冲击载荷作用增大，即作用到轴瓦上的载荷增大。

而载荷是通过接触面积的大小和变形状态来影响摩擦力的，载荷增大，接触点的数目和接触点尺寸也将增大，使作用到轴瓦的摩擦力增大。

当摩擦力达到一定极限值时，轴瓦上的合金层会龟裂剥落直至烧坏。

4、润滑不良

润滑不良引起轴承烧瓦是常见的故障。

导致润滑不良的因素包括:

滑油循环柜滑油量不足，滑油脏污、变质，滑油温度、压力不符合要求等。

滑油量不足将使轴瓦表面的温度升高;随着温度的升高，轴颈和轴瓦产生膨胀变形，轴承配合间隙变小甚至消失，轴颈和轴瓦之间直接接触，形成干摩擦，产生大量热量。

两者复合作用使温度急剧升高，致使轴瓦表面可能存在的润滑油烧掉，发生轴瓦表面烧损。

滑油脏污系润滑油中细磨料杂质随滑油进入轴颈和轴瓦表面，当轴颈和轴瓦相互运动时磨料被压啐，相互作用的表面产生摩擦热使温度急剧升高，发生轴瓦表面烧损。

滑油变质主要有滑油混入外来物和滑油本身氧化两类。

混入的外来物主要有淡水、海水、燃油和气缸中的燃烧产物等。

滑油变质使滑油的润滑性能变差，润滑油膜变薄，继而发生轴瓦烧损。

滑油压力过高，滑油会向四处飞溅，接合面易漏油;曲柄箱中滑油易受热氧化变质。

滑油压力过低，则轴承供油不足，轴瓦表面温度升高，其结果是轴瓦表面烧损。

滑油温度过低，黏度过大，摩擦阻力增大，流动困难，使轴承内滑油量不足。

滑油温度过高，黏度降低，滑油不易被轴颈带动，同时滑油易氧化变质，导致润滑性能变差，发生轴瓦烧损。

5、轴承安装质量

轴承安装质量除了与轴承间隙，还与连杆螺栓的紧固预紧力、轴瓦和瓦座之间的配合质量有关。

轴瓦和瓦座之间的配合质量没有达到规定要求，轴瓦易发生弯曲变形，从而使滑动摩擦产生的热量聚集在轴瓦内部不能向外部传出，造成轴瓦内部温度过高而烧瓦。

连杆螺栓的紧固预紧力不足将使连杆盖螺栓松动，产生过大的冲击力造成轴瓦加速磨损

或烧蚀。

三、故障排除

通过上述分析可知引起柴油机连杆大端轴瓦烧损的因素很多，以下根据当时的故障现象，进行逐一排查。

首先可基本排除连杆大端刚性不足、曲柄销和连杆大端轴瓦配合间隙不正确、轴承负荷过大和轴承安装质量这几个因素。

其次检查润滑系统，拆开伺服油滤器发现:滤芯破损。

伺服油滤芯破损导致滑油变脏是连杆大端轴承烧损的原因，但故障时主机滑油循环柜的液位缓