关于GCH 齿轮箱轴承高温的故障处理

朱红成 文龙 陈云 黄锦

（广船国际生产管理中心）

0 前言

GCH 齿轮箱是采用单斜齿的单级传动减速齿轮箱，输入输出为水平异心布置，并且有左、右机之分，通常左右机对称布局，本文主要阐述了该船在航行期间，左、右舷齿轮箱输入轴前轴承均出现了高温报警，拆检后发现轴瓦有拉伤情况。下面分别从现场勘察、原因分析、处理方法等几个方面进行了详细说明。

1 现场描述及拆检情况

1.1 海试出现的问题

某船在主机磨合试验进行到双机进三（主机转速419 转）工况时，左齿轮箱输入端前轴承出现高温报警（报警值为75℃），初步怀疑是由于该处密封盘根过紧引起的，于是做了加滑油润滑处理后继续磨合试验，左机再次工作到进三工况时，未发现高温。在主机磨合试验进行到双机进四（主机转速470 转）工况时，右齿轮箱输入轴前轴承又出现高温报警，用点温计测量轴承盖温度为56 摄氏度左右，而输入轴前轴承温度传感器显示为38-39 度左右。现场拆开右齿轮箱输入轴前轴承端盖，修磨盘根，随后进行运转验证，发现温升未有明显改善，同时拆开右舷齿轮箱进油管检查未发现堵塞情况，但进油时油槽有一定的错位，在右齿轮箱装复后重新进行主机磨合试验，当主机磨合到双机进五（主机转速520 转）工况时无报警，用点温计测量右齿轮箱输入端轴承外壳温度为54.5°C,左齿轮箱为49.6 °C，未发现报警情况，当双机转速加到530 转（主机超负荷工况）磨合10 分钟左右，右齿轮箱再次出现高温报警。

1.2 左、右舷齿轮箱拆检情况

在锚地对右舷齿轮箱滑油滤器进行了清洗，发现滤器有金属屑，并对左右舷齿轮箱输入端前轴承温度传感器开关动作温度进行测试，测试结果为右舷齿轮箱温度传感器开关动作值为66 °C（码头试验动作值为75 °C），左齿轮箱温度传感器开关加温至100 °C 仍无动作，怀疑温度传感器导热丝损坏，左右舷齿轮箱输入端前轴承温度传感器校核情况均不满足75℃开启的要求。由于红外线点温计只是检测到端盖表面的温度，与内部轴承温度存在一定的差异，因此出现右舷齿轮箱前轴承高温报警降速停机时，点温计检测的轴承盖的温度小于报警值情况。同时检查发现另外一个齿轮箱轴承温度传感器（每个齿轮箱有两个轴承温度传感器，此传感器检测温度数值只在机旁显示，不接入机舱报警系统）探头长度不够，安装到位后未能接触到轴承面，造成检测数值非轴承的真实温度。拆出右舷齿轮箱输入端前轴承检查发现上下轴瓦挤压磨损严重，见图1 所示。同时拆检后发现左齿轮箱输入端轴承发生了严重磨损，见图2 所示，情况与右齿轮箱相类似。

2 齿轮箱轴承高温的原因分析和解决方法

2.1 产生高温的原因分析

（1）零部件的质量排查：根据装配相关情况，对齿轮轴、轴承及箱体制造质量进行排查，对左、右舷齿轮箱相关零件的加工记录进行复查，经实际排查左、右舷齿轮箱的箱体、齿轮轴、轴承尺寸均满足图纸要求，没有发现引起轴瓦拉伤的原因；

（2）试验情况排查：通过查询左、右机齿轮箱出厂台架试验，没有发现可能引起轴承拉伤的原因；对中数据排查，经查询主机与齿轮箱对中数据，均满足技术要求，没有发现引起轴瓦拉伤的原因；

（3）安装质量排查：查询左、右机齿轮箱装配检验记录，按照图3 齿轮箱的安装形式进行全面检查，结果右舷齿轮箱装配质量复查情况如表1 所示，左舷齿轮箱装配质量复查情况如表2 所示。经过排查左、右舷齿轮箱装配检验记录表，没有发现可能引起输入轴承拉伤的原因；

2.1.4 形位误差累计：装配时在自然状态下检查轴承与轴的配合部位尺寸，根据实际尺寸计算轴与轴瓦之间的间隙，满足技术要求。但实际装配过程中，由于轴瓦、轴及轴承座之间的形位误差累计，可能造成轴承的游隙减小，在高速工况时，轴瓦油膜建立不稳定，导致轴瓦拉伤；

图1 右舷齿轮箱输入前轴承损坏照片

图2 左舷齿轮箱输入前轴承损坏照片

图3 齿轮箱轴系安装图

2.1.5 轴承间隙的影响：通过现场处理问题发现，轴承修刮后间隙加大，再次试验时轴承的温度有明显的下降，表明齿轮箱输入端轴承对间隙的要求比较敏感，加大间隙可使轴承的温度下降，产品装配后虽然间隙满足设计要求，但靠近下限，轴承间隙偏小可能也是引起拉伤的原因之一；

2.1.6 油压影响：在试验过程中，齿轮箱输入端后轴承在温度偏高的时候通过开启备用泵增大滑油压力，轴承盖的温度明显下降，说明该滑动轴承对滑油压力比较敏感，通过排查齿轮箱的滑油压力，齿轮箱进油压力在进五工况时为0.30 MPa(右舷)和0.33 MPa(左舷)，虽然满足技术要求，但略偏低，通过调整齿轮箱滑油系统的溢流阀后，使齿轮箱的进油压力达到0.39MPa(右舷)和 0.40MPa(左舷)，温度有明显下降，因此滑油压力偏低可能也是引起轴承拉伤的原因之一。

表1 右舷齿轮箱装配检验记录表

表2 左舷齿轮箱装配检验记录表

经过上述分析初步认为，零件加工累计误差、输入端前轴承间隙偏小、齿轮箱滑油压力偏低等综合因素是引起左右舷齿轮箱输入轴前滑动轴承拉伤的原因。

2.2 解决和处理的方案

（1）对输入轴前后轴承温度传感器进行重新设定，满足75℃开启的条件后装回。

（2）以实际装配的轴瓦径向间隙为基础，采取修刮拉伤的轴瓦，并进行接触斑点检查，使轴瓦的间隙增大（满足工艺的0.2～0.5mm 要求），轴瓦接触斑点满足长度方向上100%接触的要求。同时改进优化润滑状态，调高滑油压力值，使轴瓦润滑更加充分。

（3）海试过程中临时使用水银温度计代替原机旁轴瓦传感器直接观察轴瓦温度，并在试验期间安排专人用点温计实时检测轴瓦罩壳处温度，海试后更换满足长度要求的机旁轴瓦温度传感器。

3 结论

随着造船事业的不断发展，造船数量的不断增加，出现类似情况也将是很普通很正常的事情。本文仅对齿轮箱轴承出现高温情况的处理过程进行了简单阐述。通过试验证明此方案是正确的，能保证该船在航行中满足各个工况的设计要求，让船东满意。同时希望本文能对大家在以后工作中遇到的同样问题提供一些帮助。