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分油机立轴轴承损坏原因分析

作者：天津金百联机电              发表时间：2011-07-03

关键词：分油机；轴承损坏；原因；措施　　船用柴油机，普遍以重油或渣油为燃料，这类油中通常含有较多的灰分、水分和机械杂质等。为了保证各日用油柜有足够数量的干净燃油，使柴油机能完全燃烧，防止气缸磨损和腐蚀，在燃油送入柴油机之前，必须用燃油分油机进行分离净化处理，清除燃油中的这些杂质和水分。　　柴油机机座或滑油循环柜中的润滑油，经过使用一段时间后，也会混入一些水分、金属磨粒、碳渣及铁锈等，使滑油性能降低，必须用滑油分油机及时清除滑油中的杂质和水分，以使柴油机保持良好的润滑状态，使机器正常运转。　　燃油和滑油的净化处理，对柴油机的工作可靠性和使用寿命影响极大。因此，在船舶营运中，必须保证燃油和滑油分油机工作正常。　　1　故障的现象　　我在某轮工作期间，使用国产DZY-30型自动排渣分油机分离净化滑油。有一次，突然听到分油机有异常响声，立即停机并待冷却后打开齿轮箱检查，发现分油机立轴产生晃动，带动立轴转动的大螺旋齿轮的齿全部磨掉，使齿轮箱内积存大量铜屑，齿轮箱内部的水平轴、各大小传动齿轮及齿轮定位销也遭到不同程度的损坏，各运动部件温度升高，轴承磨损损坏，并使立轴亦严重受损。这样不但增加了维修费用，而且，还会因分油机不能及时工作而影响船舶的安全航行。　　2　故障的原因分析和处理　　影响轴承损坏的因素很多，现将分油机立轴下端轴承损坏的原因分析归纳如下:　　2.1轴承材质不合要求　　分油机在工作中，立轴下端轴承既承受分油机分离筒和分离筒内燃料的重量，还承受很大的周向和轴向的作用力。若轴承的材料选择不当，加工质量不符合要求，强度较低，间隙过大，致使轴承工作很短一段时间内就会丧失工作能力。因此应选用高质量的轴承。　　2.2卡环折断　　分油机立轴下端装有滚珠轴承和推力轴承，他们都安装在下部轴承套内。结构如图1所示，滚珠轴承内圈与小螺旋齿轮的锁紧螺帽紧靠着，而外圈的上面在轴承套上开沟槽，槽内装有卡环。卡环的作用是使轴承轴向定位，防止轴承向上窜动。分油机在工作中，当船舶摇晃或管理不当时，立轴会受到较大的周向和轴向的作用力，其立轴和分离筒会上下窜动，并且窜动的作用力较大，致使大螺齿轮磨损异常，以及卡环容易断裂，使立轴处于上下自由滑动状态，失去限位作用，并且使下部轴承产生撞击，加速了轴承的磨损，甚至损坏。卡环损坏后，船上一般无备件，一时无法修复，会影响分油机的工作。我在船工作期间，在结构上进行了改进，用45号钢车制成一个圆形压盖，如图2所示，用压盖代替卡环，这样既增加了强度，又提高了承载能力。在压盖凸台上钻有4~6个孔，并攻丝，将压盖用螺栓固定在轴承套或分油机本体上，这样便于清洁检查和修理。经过改用压盖后，不但不影响润滑条件，而且强度大大增加，不会因卡环断裂而使轴承向上窜动，造成机械损伤，延长了分油机的使用寿命。　　2.3装配不良　　在分油机安装过程中，由于装配不良，对中不正，拆装时操作不当，都能导致立轴下部轴承损坏。　　2.3.1分油机水平轴线不直　　分油机底座变形，或底板不平，造成摩擦联轴节的错位、偏移，导致起动负荷增大，并引起强列振动。因此，分油机安装后必须保证摩擦联轴节的摩擦筒(水平轴轴心线)与摩擦片座的中心线(电机轴轴心线)偏移不大于0.08毫米，端面偏斜不大于0.15毫米，如不符合要求，则可以加减垫片来调整。　　2.3.2齿轮箱大、小螺旋齿轮的齿隙装配不当　　在分油机齿轮箱中，大螺旋齿轮的材料是黄铜，而小螺旋齿轮的材料为不锈钢。如果大小螺旋齿轮的位置安装不正，齿隙装配不当，当分油机高速旋转时，因螺旋齿间的齿隙很大，或齿隙变化较大，使螺旋齿轮间生产较大的撞击力，并出现严重磨损，从而产生铜屑，这些磨下的铜屑就会掉到滑油中去，其中一部分会随滑油带入立轴下部的轴承套筒内，时间越长，铜屑积聚越多，使轴承加速磨损，并导致轴承损坏。　　2.3.3分离筒未装到原位　　分油机出厂前，分离筒装复后，经过精确的动平衡校验后，各主要零件都刻有记号，第二次重新装配分离筒时，不许更换零件，并必须对准原来的装配记号。另外，分离筒底部的平衡块亦不得移动和修正。颈盖上的去重或加重也不许更动。在同时安装几台型号相同的分油机时，更要注意，决不允许将这台分离筒的零件装到另一台分油机上。否则，分离筒的平衡将会受到破坏，分油机工作时将会产生强烈振动，轴承容易损坏。　　2.3.4拆装时操纵管理不当　　整个立轴除承受分离筒的重量外，还通过立轴上部锥面与分离筒本体内锥面的配合来传递扭矩，使分离筒达到一定的旋转速度。因此，立轴部分的好坏将直接影响分离筒的平衡，整机的振动，噪音及各零部件的损伤，在拆装时应注意如下几点: 　　(1)分油机拆装时，必须使用随机提供的一套拆装专用工具，按照拆装步骤解体，决不允许硬打、硬撬;使用起重工具应放置于正中位置，不能偏斜，否则，会使立轴损伤或弯曲变形。　　(2)分离筒装配位置不正确，部分紧固件松动，使分离筒与机盖或配水盘产生碰撞，而使分油机出现异常振动和噪音。　　(3)当分离筒拆卸后重新装配时，在主锁紧环与分离筒本体螺纹处和分离筒盖配合处涂以二硫化钼润滑剂，在分离筒本体锥孔表面与立轴锥面均应涂以薄层机油，以利于分离筒的拆卸，减轻拆卸时对立轴的影响。　　(4)立轴上锥面应特别注意，保证其锥面与分离筒锥孔表面贴合良好，锥面上轻微的伤痕用细油石修理。　　(5)立轴上部六只减振弹簧发现有断裂应换新。必须注意，此弹簧应成组换新，否则影响立轴的对中。　　2.4运行管理不当　　分油机在工作过程中，应加强检查和管理，防止引起分油机产生振动和噪音，出现故障。　　2.4.1转动部件的检查　　起动前，检查分油机各转动部件是否被卡阻，制动器应松脱，止动器应退出锁紧，分离筒和联轴器无卡住等现象，起动后应经常检查分油机是否有振动和噪音。　　2.4.2齿轮箱的检查　　润滑是保证分油机正常运行的重要环节，如果滑油牌号选择不当，滑油油量过多或不足，滑油油质变化等均会引起润滑条件恶化，致使大螺旋齿轮出现严重磨损。因此，应经常注意检查，清洁齿轮箱内部，清通下轴承套上的润滑油孔道，特别注意油质变化和齿轮箱中有无铜屑、杂质等，一旦发现，必须扩大检查范围，对齿轮箱内部各传动机构进行仔细检查，如齿轮与轴是否有磨损，特别是销子是否松动或断裂，必要时吊出立轴进行检查。　　2.4.3选择合适的加热温度　　油料在分离前，要经加热器进行加热，以降低粘度，扩大杂质、水与油和比重差，提高分离效果，这个加热温度必须保证将燃油粘度降至6恩氏粘度(180秒雷氏一号)以下。但油温不能太高(一般为98℃)以免水分蒸发混入净油和渗入分油机齿轮箱中，引起滑油乳化变质，使齿轮和轴承严重磨损。不同油料的最佳的加热温度见下表。
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