2018年，雪龍號在從北極地區開展航行任務的返航途中，推進系統軸承發生故障，我方受邀配合調查故障原因，主要故障現象是：軸承---磨損，并伴有-的溫度升高。
圖：雪龍號軸承故障圖
問題分析：
---到船上實地查看軸承后同船上機組人員進行了詳細交流。經討論，對于當前軸承故障，我方初步提出三條可能的故障原因：
1未知原因的軸承潤滑油泄露；
2極低風暴條件下的螺旋槳---載荷激勵影響；
3冰沖擊下的回旋振動誘發動態載荷導致軸承壓力過載；
故障定位：
綜合上述三點原因，經機組人員確認無漏油現象，故基本上排除了個原因；此外，在---風暴氣候條件下，船舶已經航行了24年，所以第二個原因也被排除。故，由于冰沖擊以及回旋振動誘發的動力載荷造成的軸承過載是接下來要重點檢查和驗證的原因。
圖：雪龍號軸系檢測
解決方案：
為了驗證上述軸承故障原因，我們技術團隊利用 軟件對當前軸系進行了建模和分析。為此，我們研究了該船的原始設計和校中計算文件，以及主機廠商在校中安裝期間測量的數據。
通過軟件的計算得到一個未預期的事實：雪龍號即使是在正常航運環境下運行，軸承就已存在大約6%的壓力過載。通過研究現有的軸系校中計算報告文件，我們注意到，根據軸承歷史的計算結果，軸承的安全冗余量很小，幾乎很接近限值。
值得注意的是，艉管軸承計算時采用的是逐點模型。我們重新對艉軸管軸承采用用更為-的可擴展支撐模型進行計算后，得出了上述6%的軸承過載量；雪龍號軸系的特點是采用單尾管軸承設計，這使得后面的中間軸承更容易受到來自螺旋槳的外部載荷的影響。
徑向軸承及推力軸承處邊界條件的準確建立是船舶推進軸系校中計算的重點與難點。基于流體動壓
潤滑理論，分析不同運行工況下考慮軸頸傾斜的徑向軸承潤滑特性，將軸承間隙、油膜厚度、支承基座及船體柔
性以等效軸段撓度的形式計入軸系校中過程，并與剛性支承、彈性支承模型計算結果進行對比分析；計算因推
力軸段轉角、支承基座變形而引起的推力軸承附加力矩，并分析其對軸系校中的影響；建立軸承潤滑與軸系校
中耦合計算方法。結果表明：由徑向軸承間隙、軸頸傾斜而引起的支點位置改變、潤滑油膜厚度、推力軸承處附
加力矩對軸系校中具有重要影響。
船舶推進軸系校中是設計軸承軸向間距、徑
向變位以獲得運轉狀態下合理的軸段應力及軸承
反力的過程。-的軸系校中狀態是推進軸系安
全、穩定運行的重要-，校中狀態---的軸系將
會引起軸段應力過大、軸承受力不均和磨損，以及
軸系振動噪聲過大等問題，---影響船舶運行安
全，軸對中計算核動力破冰船，且還將引起-的---。
作為早期普遍采用的軸系校中安裝方式，直線校中已不能滿足當前的軸系設計要求。上世紀60年代初，mann發現采用直線校-式安裝的軸系，大多工作狀態不佳，
甚至可能會產生破壞。而后，逐漸衍生了按 軸承允許負荷校中、合理校中、雙向優化校中和動態校中等軸系校-法。其中，根據輪機工 程系統國際合作組織于1975年召開的船舶推進
軸系會議可知，已有學者針對造船廠通用的軸系校-法開展了研究，分析對象為軸系靜態校-法及軸系運行時的動態因素對軸系狀態的影響。
近年來，-已針對軸系動態校中問題開 展了研究工作，但由于船舶運轉過程所涉及的動
態因素較多，故現有的軸系校中計算方法無法面 面俱到，因此，目前的研究成果只能作為靜態校中 方法的補償修正，而非嚴格-的軸系動態校 中。
船舶運行過程中主機與船體之間的溫度傳遞相互作用，主機溫度與船體變形、軸系各軸承位置變化規律；滑動軸承支撐
油膜的壓力的影響；船體變形、軸承支座變形和螺旋槳水動力等對軸系校中計算的影響，上述均為船舶動態校中計算考慮到影響因素。
登錄后臺
