作者：张勇

1　主轴承损坏的现象及损坏后的轴承如何拆装：

****年8月，笔者管理的一艘船主机MAN6S60MCC发生了主机主轴承的损坏。

图1

从图1可见一个白合金碎片从轴承处间隙处出来。主轴承间隙明显异常偏小且不均匀，过滤器内部有白合金轴承材料物质。可以确定该主轴承已经发生了烧损。(这个故障是在进行曲柄箱检查及清洗滑油过滤器时被发现，轴承本身并没有高温或其他情况被观察到)

当时，船舶在印尼一个平台等待装货，由于船舶所在地的特别情况，其他专业人员无法上船。只能靠船舶自身的能力进行检修。

船舶轮机长和轮机员进行该拆检工作时，工程不顺利。由于轴承烧损后，其尺寸发生了变化，厚度变得不均匀，常规方法无法拆卸。

图2

图2是说明书介绍的拆卸方法，上轴承拆卸顺利，下轴承拆卸时，按说明书要求曲轴上升0.25mm，基本就可以进行拆卸下瓦。但由于轴承出现烧损后，这样的方案无法取出下轴承。怎么办？

图3

图3是本次发生烧损的主轴承的上瓦。从图片可见，有白合金烧熔在轴承表面，白合金组成材料高温熔化，发生了流动并在其他地方附着。上轴承厚度变得不均匀。

结合到上轴承的状况，判断下轴承状况应该不会比上轴承好。传统方法拆卸的轴承是厚度均匀的，那么，轴承在运行时形成了锲型油膜，有间隙的地方，白合金就会去填充，而锲型油膜的一个特点是轴颈在轴承孔内偏向一边。这也直接导致轴承的厚度在发生烧损后会发生不均匀的变化。尝试各种初步的方案，经过一天时间的努力，下轴承始终有一边一直被轴颈压住，没有间隙出现。下轴承也就被压在轴承座里面无法移动。距离靠泊时间越来越临近，留给我们的时间越来越紧促。

通过与柴油机组装车间及MAN公司技术部门进行联系沟通后，首先将S60机的轴承顶升高度调整到0.60mm（需要提前松开前后两道主轴承螺栓）；还是没有间隙出现，通过压轴承的专用工具将轴承的松边（有间隙的一边）向轴承的紧边（无间隙的一边）压，请注意这个操作与说明书的操作要求相反。因为，这个时候，轴承的紧边的轴承厚度应该是大于轴承松边的，所以分析认为，从紧边向松边压，会很困难，很可能不成功。

图4

图4左边的就是这个专用工具。在工具下部垫合适的材料，就可以通过主轴承的压紧螺栓使轴承一边受向下压力，使得下轴承从另外一边从轴承座内压出。

利用这种方法，在轴承被压出约300mm后，轴承松动，可以正常取出。（用说明书介绍的方法，用钢丝绳葫芦的配套方案无法正常取出烧损严重的轴承。）

图5

图5是下轴承拆卸出来后的照片，经过测量确实如我们的分析，轴承的厚度严重不均匀，瓦口两边厚度相差0.30mm以上。而轴承的整体间隙才只有0.15mm。这个厚度导致曲轴在轴承座孔里面是偏向一边的。

2　损坏原因分析

这道主轴承发生了多次的损坏。从该轮****年出厂以来，这道主轴承已经损坏了不少于5次（目前能找到的资料是5次）。其中4次是MAN公司专业团队上船进行的修理。每次修理经过一段时间后，又会发生损坏。

初步怀疑，该道主轴承超负荷，导致了疲劳损坏。主轴承从原理上说很简单，就是一个曲轴的支撑件。二冲程柴油机，曲轴无上升拉力，上瓦不受力。原则上上瓦无磨损。MAN公司对于轴承的负载测试，有一个可接受的范围，对于这种60机而言，这个极限达到40吨。

图6

从图6中我们可以?显看出，虽然第七道轴承的负荷并没有超过设计极限，但这道轴承的实际负荷明显高于第六道很多。而第八道轴承一样，负荷很轻，仅仅有0.4吨。

在柴油机正常工作的时候，一个燃烧冲程的一个爆压，30*30*3.14*120=340吨的力量从活塞杆向下传递，主轴承分担这个负荷也会达到170吨每一个工作循环。实际工作的冲击负荷远大于静态轴承负荷，所以，轴承的负荷承载能力在动态和静态的时候区别很大。

在轴承负荷不均匀的情况下，冲击交变的工作负荷对于主轴承的负荷分配可能会更加的剧烈，很可能导致轴承负荷的超标。MAN并没有给出轴承负荷不均匀性的极限的方面的参数。笔者认为这是需要予以明确的地方。

另外，从损坏的记录发现，每一次发生的损坏，上轴承都有损坏的情况发生。而正常工作的轴承，上轴瓦基本都无磨损的痕迹。这说明，该道主轴承的工作情况有异常。

轴承间隙方面。MAN公司Z新的要求，对于轴承的安装间隙进行了缩小，间隙缩小到了0.15mm左右。本次8月份损坏的这道主轴承就是在一年前年MAN公司工程师主导的修理下，将间隙由0.3mm左右调整到0.15mm左右的间隙。对此笔者有不同的意见。间隙调小的目标是防止或者减少轴颈在轴承孔中的跳动，使得轴颈运行更加平稳，减少锲型油膜支撑油压的变化和冲击，从而延长轴承使用寿命。这对于工作良好的轴承，这种方案是有利的。但该机器的这道主轴承损坏多次，每次都是使用一年到两年后发生损坏，每次损坏都发现有上轴承的损坏，每一次损坏的都是这一道主轴承。每次修理的时候，轴颈表面经过修理都符合MAN柴油机设计的表面质量要求，轴颈与轴承的接触面积也符合规定，轴承负荷也并不超标，没有明显不符合要求的地方，但还是经常损坏，这说明这道主轴承工作有其特别的地方。特别在哪里？笔者认为，可能这里是船体或者轴系的一个振动节点，在这个点的某一个船舶浮态下，产生了异常的振动，导致轴承异常受力，表面合金层的疲劳破坏。这种所谓的特别也许就在船体的某一个装载状态下，以某一个转速航行时才会发生。而何时发生根本从外部无法被发现。多次的这种特别工况工作后，导致了轴承表面合金的脱层，Z终导致轴承的严重损坏。

回到刚刚讨论的主题，轴承间隙的影响。上次修理的时候将轴承间隙调整在0.15mm（厚壁轴承），这种调整会导致主机运行时，主轴承上升后，间隙进一步减小，从而导致主轴承的油道进入的新鲜的润滑油更加的少。从而导致轴承润滑油的散热功能减弱。在发生了特别工况的情况下，由于进入的低温润滑油太少，不足以带走轴承异常运行的热量，从而导致白合金高温后，出现了轴承合金材料的软化甚至合金材料的移动，部分下轴承的白合金材料移动到了上轴瓦上粘结在上轴瓦上。下轴承的厚度也发生了明显的变化，明显的厚度不均匀，表面粗糙。万幸的是，船舶的轮机长和轮机员及时发现了轴承出现的这种异常，并及时进行了汇报。防止了故障的进一步恶化。而这种恶化可能就一个航次，数十小时甚至数小时的运行都可能导致严重的后果发生。船舶的及时检查发现问题避免了一次严重主机故障的发生。如果等到曲柄销油雾报警发生，那一切都已经发生了，问题就不是更换一个轴承这么简单了。

就讨论的轴承的间隙问题，我们在本次更换轴承的时候，考虑这种因素，将主机主轴承间隙调整到0.40mm，加大本道主轴承的间隙，目的为了加强这道主轴承的冷却。从后来运行监控情况看，开始低速运转的时候，该主轴承的温度低于其他主轴承2度，但在常车运行时，该主轴承的温度又高于其他主轴承2-3度。

3　解决方案

就已经发生的多次损坏，如何才能彻底修复该主轴承？每一次修理后，都符合柴油机设计的工作条件的要求。但通过几次的损坏后，越来越不知道该如何回答这个问题了。这个问题的彻底解决，也许不在这道轴承的本身，也许在船体的某一个或者某些部位增加一些结构加强，干扰一下船体振动的特性，问题可能就解决了。但在哪里增加？这个就是一个专业性非常强的问题了。船舶的各种不同的浮态可能也都不一样。这个问题难解决。每一次修理，都是彻底修理的，轴颈表面检查抛光，轴承换新，间隙调整等等都做了。但还是会损坏。怎么办？

笔者认为，首先我们要明确知晓该主轴承的更具体的工作状态。比如，轴承的温度变化。对于大型主机的建造规范，有主机曲柄销油雾浓度报警就可以不需要主轴承温度报警。这个是二选?的配置。针对该轮主机的现状，有油雾浓度报警不足以防止该机型主轴承的严重损坏发生。安装一套主轴承的温度监控系统无疑是一个有意义的选择。

图7

图7这套系统就是笔者联系安装的主轴承温度间隙系统。

图 8

图8即为这种监控系统的显示界面。可以显示每一道主轴承的温度，并可以设定一个报警的温度。

通过安装这样一套系统，对该主机所有主轴承的工作温度进行持续的在线监控。这样我们就可以了解到不同情况下，轴承的温度变化情况，从一个长期的记录上，我们有可能分析出轴承温度变化的规律，在何种情况下，轴承会出现异常温升现象。这套系统的安装，也能有效防止出现轴承严重损坏的发生。在轴承出现高温时，在烧损前就会被发现，及时采取措施完全可以避免出现严重的损坏。

很显然，这是防止主轴承出现严重损坏的长效措施。

另外，就是定期的对轴承进行检查。对于轴承的检查，平常的检查，无需解体。可以进行轴承间隙的测量，轴承发生损坏，间隙肯定会发生变化。另外就是轴承的刮检。

图9

图9是MAN公司推荐的轴承的检查方法。特别是主轴承，由于曲柄臂的影响，我们的肉眼无法观察到轴承的更多细节，通过做一个小工具，对轴承与轴颈配合部位进行刮检，能有效的及时发现轴承存在的异常情况。用刮检工具，对主轴承，连杆轴承，十字头轴承与轴径贴合的边缘进行刮检。只要工具能够连续走过光滑的表面，没有缺口及多余物质，就是正常的现象。只要有白合金出来，一般都会有缺口或者有异物被感受到。

另外，就是定期的拆检。虽然，原则上来说只要刮检和间隙检查没有问题， 轴承的运行就是正常的。但这种检查无法发现早期的轴承表面的疲劳现象。如轴承表面白合金的龟裂现象发生的初期。轴承白合金的损坏和柏油马路表面损坏的机理很像，都是在液体压力作用下，液体破坏表面进入材料内部，产生裂纹并逐步扩展。马路一般在雨天会严重损坏就是这个原理，轴承情况一样?在异常压力作用下，长期工作导致轴承材料发生了疲劳，从而产生裂纹，并持续扩展后的，脱铅现象发生，继而发生轴承的烧损。小范围局部的脱铅，轴承还可以正常运行，脱铅大了，轴颈支撑的液压力就不足，从而发生轴颈与轴承材料的直接接触，严重后果就会发生。

对于大型主机而言，轮机管理人员很少会去调整链条张紧轮。而一旦张紧轮松动后会给轴系带来附加的其他负载。这对轴承的工作是不利的。按说明书要求进行调整时很简单的事情。也是轮机管理不可缺少的一个环节。

厚壁轴承的