船舶机损事故案例:齿轮箱发出强烈撞击声

事情经过

    某轮主机为6RND76／155型。新机装船后航行中运转一直正常。二年后进厂小修时主机仅吊缸—只，主轴承和曲轴轴承各拆检一道外，其余皆管系加装更改等小工程。进坞修理时，车叶拆卸后发现尾轴锥体近大头处有大面积锈蚀，于是决定将锥面光车，车叶锥孔拂配，键销换新。出坞后即试航，当车速在67—85转／分钟时，主机齿轮箱内发出强烈的异常齿击声，只好很快将车速越过或降低避开这一区域，免发生意外。后虽经多方面查找故障原因，终不能消除。本来主机临界转速是在82～86转／分钟时出现，现车速到此已无，这就引起怀疑是否是轴系的扭振带来的影响，而产生这个扭振与这次尾轴拆装光车有否联系呢?由于船在远洋航行，要再次进坞拆检尾轴是不可能，因此只好在操作管理中谨慎小心。就这样一直拖到二年后的再次进坞。
 
分析与处理

    当拆装车叶检查时，发现尾轴锥体大头处有沿周向1／3面积磨擦发出如镜面的光亮，说明上次拂配不良安装未紧，导致车叶与尾轴两者之间发生松动，且在键槽的正车受力一边沿轴向出现了二道裂缝，键销上也打出较深的凸肩。裂缝经批凿后还不太深，作了堆焊热处理，锥面再次光车，去除镜面，而后将车叶锥孔拂对，严格要求兰粉麻点均匀分布，装还时两者接触面再涂上环氧树脂。出坞试航即消除了齿轮箱中的撞击声，临界转速也正常了。船舶轴系是一个钢性结构，运转时是有弹性的。即当柴油机运转工作时推动轴系把车叶回转起来，就产生了一个复杂的干扰力矩，即对轴系发生扭振作用，它的大小和方向随转速情况呈周期性的变化，此即为其自振频率。当柴油机本身的转速
与系统的自振频率一致时就出现共振现象，也即称临界转速。现齿轮箱发出的强烈撞击声亦是共振中的一种现象，而这共振又是由于车叶出现了松动后，产生了一个新的外界干扰力的频率，破坏了原先主机的临界转速后建立了新的一个共振点，即位移到齿轮箱使齿轮发出颤动的撞击声。
 
经验与教训

    1. 光车尾轴锥头后，最后一次拂对车叶的锥孔时，轮机长要在现场验看。坞内安装时亦需在现场，特别要重视将车帽的上紧情况。2．技术领导部门应向修理厂方提出质量责任问题，引起重视，杜绝今后的复发。