刘淼++黄景迟
[摘 要]文章以南方海运中的轴系维护为分析对象，考虑到地理气候特征相对湿热，且海上运输受海洋潮湿水汽侵扰，导致轴的表层极易受到水分、盐分的侵害，最终形成较为常见和严重的生锈腐蚀情况。针对该问题，先就轴系的工作条件进行阐述，进而分析常见问题与产生原因，最终提出一些措施与建议，期望以此保障船舶在运输过程中的效率与安全性。
[关键词]轴系;维护保养;生锈
中图分类号：U664.21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0005-01
1、产品简介
船舶动力系统的关键在于推进装置，其主体部分就包含了一系列的轴系，称之为主机轴系。轴系包含了传动轴、轴承和其他零部件，其主要部件有连接各部位法兰的推力轴、连接并传递船体与推力轴之间力的推力轴承、承受中间轴部件径向负荷与重量的中间轴承、支撑和连接尾轴承与螺旋桨的尾管、润滑部件和制动部件等。在船舶行驶过程中，主机轴系主要负责功率传导，将主机产生的力传导至螺旋桨，同时又将螺旋桨的反向力传导至船身，推动船身行进。主机轴系作为船身动力系统中的重要连接部位，其运转的流畅度直接决定了船舶的行驶性能。
2、轴系的工作条件分析
在船舶运行过程中，轴系负责连接主机与螺旋桨，并作为两者之间力的传递部件，因此船舶与螺旋桨双方产生的力都会直接被轴系所承受，其中包括拉力、扭力、压力、弯力等，由此在运转时极易受各种因素的影响导致其负荷出现无规律变化，最终影响轴系的质量和效率。例如：因螺旋桨其中一端以悬臂梁进行连接，在运行时悬臂梁传递出的应力因装置转换作用出现大幅度的变化，导致轴设备反复或长时间被迫接受同等变化数值的应力作用，从而产生严重疲劳而造成损伤;因螺旋桨不可避免的出现液力与机械带来的不平衡力，轴承部位符合呈周期性或无规律变化，使轴承处于不稳定工作状态，该负荷状态下可能造成轴承不规则受损;因轴承受不规则损害后，轴线随轴承的变化而发生偏差，最终导致弯力加剧;在风浪较大甚至风暴中行驶，由于外部加持在船舶的力，使船体出现不同程度的颠簸，此时螺旋桨出现上浮空转和下沉增负荷运转，轴系反复受到不同动力负荷的影响，造成不规则磨损或变形;船舶运行时遇到变向、变速、螺旋桨偶遇障碍物等情况，会增加轴系承受的动负荷变量。由此可见，轴系受各种因素的影响，受损风险较高，因此需要稳定的安装状态、较高的耐磨属性和足够的强度。
3、问题与原因分析
3.1 问题的提出
对南方出产的1400TEU，1700TEU系列集装箱船以及27000t系列散货船的轴系进行检查，检查包括尾轴及中间轴，主要检查轴系的外观情况。
检查要点：①艉轴外表的完整度，是否存在凹陷、擦损、破损、变形等情况。②是否存在生锈腐蚀情况，生锈部位、面积、危害程度。③螺纹、键槽等关键部位是否受到严重损坏，是否会对轴系功能形成影响。
检查结果：①拆包之后发现尾轴和中间轴普遍性的存在生锈情况，生锈的程度不一，同时伴随一定的碰撞和擦损。②27000t系列散货船之一的艉轴生锈情况尤为严重，其前轴承出现点状锈斑分布密集，最深约0.15mm，直径最大 1.5mm，此外在后轴承位和两轴承间的自由段也存在不同程度的锈斑。③其他船的轴系，经检查也存在不同程度的生锈情况，其锈迹的集中区域多位于轴承部位。
锈迹危害：由于轴承部位为集中应力区域，是承受力和传递力的关键部位，因此初期生锈情况在产生之后，改变了原本的受力情况，导致轴系发生异常运行，加剧对轴系的不规则损害，而原有的生锈部位，在生锈情况加深之后，可能形成穿孔、大面积开裂、剥落等不利情况，最终轴系在接受应力之后因本身承载能力不足，或是应力情况发生不规则的变化，出现开裂和断裂现象，这样船厂必定会花费更多的人力、物理和时间进行维护，既影响了轴系和船舶的功能发挥，又增加了劳作成本。
3.2 分析问题
轴系在运输、库存、静置等环节，由于各种原因产生的生锈情况较为常见，究其原因主要有：①轴系在运输过程中，可能并非是选择一种运输工具一站到位，而运输的中间环节比较复杂，监管存在一定的难度，由此厂家在生产结束出库后，没有及时派遣专业的技术监管人员对轴系产品进行跟踪管理。如轴系在运输途中是否被妥善的固定和附加保护、在运输设备行进过程中有无变样和位移、防水防潮措施是否得体等。②厂家前期工作做得不到位，如未执行预设包装工艺方案导致防锈效果不理想，所使用的防锈剂为一般黄油，并不能达到预期防锈效果，在安装上船之前，静置轴系时没有做好应有的防护措施，尤其是没有考虑到本地湿热天气，或是静置时间过长，导致轴系生锈状况加剧。
4、改进方案和措施
4.1 出厂前的保护
针对次数较多的尾轴生锈问题，分析推导得出厂家在生产加工过程中存在一些不当保护，因此要求厂家完善工艺技术，采取有效的防护措施，减少生锈可能性。如增加干燥、除湿设备对轴系进行包装前干燥处理，并使用专门的防锈隔离剂（油脂、覆膜），进而进行规格化的包装，要求包装材料具有防潮性能，完成后需要对产品进行质量检测，并制作质量报告。
4.2 运输过程保护
除了生产出场时保护不当造成生锈之外，运输过程中的不当操作也是破坏轴系的主要原因，由于轴系在装运、卸载等环节，必须与运输装卸设备发生碰触，容易造成碰撞、挤压、摩擦、剐蹭，导致轴系表面或结构损坏。因此，厂家应在吊装和运输环节采取措施，包括摒弃原有的钢丝绳进行吊装，改换纤维吊带，吊装完毕后需进行固定，以避免后期装卸或运输过程中造成碰撞、擦损，对于轴承、椎体等部位，因位置特殊更应当减少损伤，采取必要的保护措施，并在包装时搁置干燥材料，做好防潮准备。
4.3 进库保护
预先划分专门的存储仓库，提前装置除湿设备，或者是做好防湿防潮处理和隔离处理，所适用的设备和材料需要以厂家意见为准，一般控制空气湿度应当在50%以内。
轴系入库之后，应由专门的人员进行防锈检查，观察是否存在防锈油脱落、覆盖不全的情况，如果有则需要及时补救，对于因防锈不力或湿度过高已经产生轴系生锈的情况，应当对生锈部分进行清理，待除去锈迹之后重新补抹防锈油，并使用三防布、黄油纸等包覆。对于安装前的静置期间，必须做好检查保养工作，建立专门的检查和保养计划，并拟定保养管理制度，严格对检查的内容要点以及保养的方案和频率等进行规定，对于环境湿度超过80%的情况，则每周至少需要进行2-3次的保养，同时工作人员必须做好检查和保养的记录。如下表1：
5、改进效果
通过对上述措施的实施，同时与厂家进行协商处理，就轴系生锈情况进行了控制，并且取得了一定的效果，综合对比情况，生锈现象较之前改善了50%以上，轴系的质量和功能得到了有效提高，在生产过程中并未影响工作进程，能够依据预期计划完成实践作业。
参考文献
[1] chianrm.cn.船舶艉轴的检验要点，2009年12月31日.
[2] 陆俊，吴庭笙.船舶建造质量检验[J].哈尔滨工程大学出版社，1995年12月.
作者简介
刘淼（1986，6），男，助理工程师，工作单位：广船国际有限公司.
黄景迟（1979，10），男，助理工程师，工作单位：广船国际有限公司.
