船舶用中間シャフトベアリングの故障が 1 つの単独の欠陥から始まることはほとんどありません。温度上昇はオイルの供給不足が原因である可能性がありますが、シャフト ベアリングの位置ずれによって引き起こされる過度の局所的な負荷を示している可能性もあります。ホワイトメタルの損傷は目に見える故障である可能性がありますが、ベアリングの好ましくない反応が根本的な原因として残ります。したがって、効果的な診断には、それぞれの症状を個別に治療するのではなく、温度、潤滑状態、ベアリングの接触、シャフトジャーナルの状態、シャフトラインのアライメントを結び付ける必要があります。目的は、損傷したコンポーネントを特定するだけでなく、その動作条件が許容不可能になった原因を特定することです。
多くの場合、中間ベアリングの過熱は、流体力学的状態が変化したことを示す最初の兆候です。通常の動作中、シャフトの回転により潤滑膜が形成され、ジャーナルがベアリングの作動面から分離されます。膜厚が不十分になると摩擦が増加し、軸受温度が上昇する可能性があります。位置ずれは、ベアリングの荷重をエッジに集中させ、潤滑膜を乱し、最終的にはシャフトとベアリング表面が直接接触する可能性があるため、特に重要です。
ただし、温度だけでは原因を特定できません。診断値はパターンから得られます。メンテナンス後の急激な増加は、組み立て、クリアランス、オイル供給、またはアライメントの問題を示している可能性があります。長期間にわたって徐々に増加すると、進行性の摩耗、汚染、動作条件の変化、または負荷分散の悪化が伴う可能性があります。一般に、影響を受けたベアリングを以前の傾向や他のシャフトライン ベアリングと比較することは、単一の温度測定値を故障の証拠として扱うよりも有用です。
その他の警告兆候には、異常な振動、異常な騒音、潤滑剤の外観の変化、金属の破片、局所的なオイルの変色、負荷変化時の不安定なベアリング温度、およびジャーナルの傷跡などがあります。直接的な表面接触が発生すると、損傷がベアリングからシャフト ジャーナルにまで広がり、磨耗マーク、テーパー、楕円形、および劣化した表面状態が発生する可能性があります。
あ 船舶用ジャーナルベアリングは、 流体力学的動作を維持するために、制御された形状、表面状態、潤滑、および適切なシャフトサポートに依存します。したがって、温度アラームは、軸受の材料のみが故障していると仮定するのではなく、システムレベルの調査を開始する必要があります。
船舶用中間シャフトベアリングの故障調査のほとんどは、効果的な潤滑の喪失、好ましくないシャフトアライメント、および異常なベアリング負荷という 3 つの相互作用する原因を中心に組織化できます。誰でも問題を引き起こす可能性がありますが、他の人が問題を加速させることもよくあります。
動圧軸受には、回転ジャーナルと軸受面の間の分離を確立するために、適切な潤滑剤の供給と適切な動作条件が必要です。通路の制限、不十分な供給、汚染、不適切な潤滑剤の状態、または循環の中断により、フィルムの耐荷重能力が低下する可能性があります。
重要な診断上の区別は、 オイル供給の故障 と、 他の方法で潤滑が可能な状態での油膜の故障とを区別することです。局所的な圧力とクリアランスの状態が変化したため、作動膜がまだ不十分であるにもかかわらず、ハウジング内にオイルが存在している可能性があります。このため、オイルレベルを確認するだけでは潤滑が調査から除外されるわけではありません。
水の汚染も、オイルサポートベアリングシステムの効率を低下させる可能性があります。潤滑剤の種類や動作条件を変更すると、潤滑性能だけでなくシャフトラインの動作も変化する可能性があるため、温度データとともにメンテナンス履歴を確認する必要があります。
シャフトベアリングの位置がずれると、ベアリングを介したシャフトの支持方法が変化します。意図した作業領域全体に反応を分散させる代わりに、負荷が 1 つの領域に集中する可能性があります。局所的な圧力が上昇し、油膜が不安定になり、摩擦が増加し、中間ベアリングが過熱する可能性があります。
アライメントは船舶の耐用年数を通じて必ずしも固定されるわけではありません。船体のたわみ、荷重状態、バラストの配置、改造、動作プロファイルの変更、およびシャフトラインコンポーネントの状態により、ベアリングとシャフトの関係が変化する可能性があります。したがって、船舶の耐用年数の早い段階で確立された静的アライメント基準は、実際の運航挙動を完全には表していない可能性があります。
これは、シャフトラインのアライメントを確認せずに損傷したベアリングを繰り返し交換すると、繰り返し故障が発生する理由を説明しています。高温および時期尚早のベアリング交換は、独立したベアリングの欠陥ではなく、未解決のアライメント問題の症状である可能性があります。
ベアリングは、好ましくない圧力集中を生じさせずにラジアル荷重に耐える必要があります。ベアリングの寸法は正しくても、シャフトラインの荷重分布によってベアリングにかかる反力が大きすぎる場合、または隣接するベアリングの荷重が少なすぎる場合、ベアリングの動作が低下することがあります。
したがって、負荷の問題と調整不良を別個の診断ブランチとして扱うべきではありません。アライメントはベアリングの反応を決定し、ベアリングの反応は膜の形成に影響を与え、潤滑の劣化は摩擦と温度を変化させます。
ホワイトメタルが作業面を形成する場所では、 Babbitt スライディング ブッシュは 、シャフトと軸受面の間に潤滑膜を介して動作するように設計されています。この膜が失われると、ホワイトメタルベアリングの故障は、研磨や拭き取りからさらに深刻な材料の変位やジャーナルの損傷に進行する可能性があります。
有用な診断は、修復方法をすぐに選択するのではなく、障害経路をたどります。動作証拠から始めて、潤滑、軸受面、ジャーナル、最後に観察されたパターンを生成できる荷重とアライメントの状態を検査します。
| 証拠 | と思われる診断の方向性 | 次のチェック |
|---|---|---|
| 明らかな損傷なしでベアリング温度が上昇 | 潤滑状態または局部荷重の増加 | オイルの流れ、潤滑油の状態、温度傾向、軸受の反応 |
| 1 つのベアリングエッジ付近の局所的な拭き取り | アライメントのずれや集中荷重 | 接触パターン、ベアリングの位置、アライメントおよび荷重分散 |
| ベアリングとジャーナルに関する幅広いスコアリング | 油膜切れや汚れ | 潤滑回路、オイル清浄度、ジャーナル表面状態 |
| ベアリング交換後も故障を繰り返す | 根本原因はベアリングの外側にある | シャフトのアライメント、ベアリングの反力、ハウジングの位置 |
| ジャーナルのテーパー、楕円形、または局所的な摩耗 | ベアリング損傷後の二次的なシャフト損傷 | 寸法検査、表面状態、亀裂、硬さの検査 |
| 異常振動と温度上昇 | 軸線形状または展開中の接触 | 振れ、アライメント、隣接するベアリングとカップリング |
損傷した表面により、負荷と熱が集中した場所が明らかになります。機械加工や洗浄によってパターンが除去される前に、拭き取り、傷、変色、亀裂、埋め込まれた破片、または異常な接触の位置と方向を記録してください。
ホワイトメタルベアリングの故障の場合、問題は単にライニングを修復できるかどうかだけではありません。損傷が局所的であるか広範囲に及ぶか、またその分布が潤滑損失、汚染、集中したエッジ荷重と一致しているかどうかを判断します。
ベアリングハウジングと合わせ面も重要です。交換用ライニングが正しく加工されていても、歪み、着座不良、または不適切な取り付けが最終的なベアリングの形状に影響を与える可能性があります。
ベアリングの損傷が確認されると、シャフト ジャーナルが重要な判断点になります。ジャーナル直径、テーパー、楕円度、振れ、表面仕上げ、関連する場合の硬度の変化、および亀裂の証拠を、該当するシャフト設計および修理限界と照らし合わせて評価する必要があります。損傷した中間シャフトベアリング着座領域を評価する場合、寸法検査と非破壊検査が一般的に使用されます。
あ 鍛造中間シャフトは 周囲のベアリングやカップリングと直接連携するため、ジャーナルの形状、振れ、同軸度、嵌合寸法は、シャフト自体だけでなくシャフトライン全体の状態に影響を与えます。
ベアリングに過負荷がかかった原因を特定せずに表面の損傷を修復すると、再発する可能性が残ります。したがって、アライメントチェックでは、故障箇所のみではなく、隣接するベアリングや関連する結合機器を含む、接続されたシステムとしてシャフトを評価する必要があります。
静的測定は役に立ちますが、動作条件によってシャフトの位置やベアリングの反応が変化する可能性があります。状態監視アプローチでは、温度、振動、振れ、位置、動き、応力、ひずみの情報を組み合わせて、容器が静止している間に再現するのが難しい位置合わせ動作を特定できます。
最も強力な診断は、すべての証拠を一致させるものです。つまり、温度履歴、潤滑状態、ベアリングの損傷パターン、ジャーナルの状態、および測定されたアライメントは、同じ故障メカニズムをサポートするはずです。
修理の決定は、損傷がベアリングに限定されているのか、ジャーナル、ハウジング、またはより広範囲のシャフトラインにまで及んでいるのかを判断した後にのみ行う必要があります。
承認された寸法制限内にとどまる軽度の損傷のあるジャーナルには、制御された研磨または機械加工が必要な場合がありますが、大幅なテーパー、楕円形、亀裂、硬度の変化、または許容直径の損失により、修復方法が変更される可能性があります。修理の受け入れは、普遍的な加工代ではなく、該当する設計、OEM、クラス、船舶の要件に基づいて行う必要があります。
ホワイトメタルベアリングは、シェルが適切なままであり、指定された修理プロセスにより作業面と必要な形状を復元できる場合、再調整の候補となる場合があります。一般的な修理プロセスには、損傷したホワイトメタルの除去または更新、機械加工、寸法管理、必要に応じて接合検査、その後の取り付けと位置合わせのチェックが含まれます。
軸受構造が信頼性の高い修復に適していない場合、承認された制限内で寸法を回復できない場合、損傷が広範囲に及ぶ場合、またはプロジェクト要件が新しいコンポーネントを好む場合、交換はより魅力的になります。しかし、シャフトベアリングの位置ずれ、ハウジングの変位、潤滑不足、または異常な荷重分布が元の損傷の原因となった場合、交換だけでは是正策とはなりません。
より広範なシャフトラインの作業、ベアリング、シャフト、ハウジング、スラストコンポーネント、シールなどの間の相互作用の場合 船舶推進部品は、 仕様と寸法のマッチング時に考慮する必要があります。
修理方法を選択する前に、残りのベアリングの状態、ジャーナルの寸法、ベアリングハウジングの状態、潤滑システムの完全性、測定されたシャフトラインのアライメントの 5 つの項目を一緒に確認してください。これらのうち 1 つだけを修理すると、ベアリングに必要な動作状態は回復せずに、外観が回復する可能性があります。
機械加工やベアリングの交換の完了を調査の終了として扱うべきではありません。再起動検証では、提案された根本原因が実際の動作動作に対してテストされます。
回転する前に、潤滑剤の入手可能性、オイル通路、組み立て状態、ベアリングのクリアランス要件、ベアリングの取り付け位置、シャフトの自由度、および修理中に行われたすべてのアライメント調整を確認してください。最終結果を正しく比較できるように、解体中に変更された測定基準はすべて文書化する必要があります。
初期動作中は、 傾向としてベアリング温度を監視してください。単に合否の数値としてではなく、重要な問題は、温度が安定するかどうか、1 つのベアリングが隣接するサポートとは異なる動作をするかどうか、速度や推進負荷の変化が再現性のある異常動作を引き起こすかどうかです。振動、オイルの状態、シャフトの動き、その他の利用可能な状態データを同時に評価する必要があります。
低負荷時に冷却されたままのマリンラインシャフトベアリングは、シャフトラインが異なる動作条件に達すると、依然として好ましくない挙動を示す可能性があります。したがって、検証は、短時間の無負荷チェック後に停止するのではなく、承認された動作範囲を表す必要があります。
温度が再び上昇し始めた場合は、新しく修理したベアリングにはさらに慣らし運転時間が必要であると考えないでください。運転を継続して診断警告を別のベアリングの損傷に変える前に、オイルの供給、ベアリングの負荷、アライメント、およびシャフトの状態を再確認してください。
再起動の検証が成功すると、診断ループが終了します。つまり、元の症状は消え、シャフトとベアリング表面は正しく動作し、潤滑は安定しており、荷重分布は故障パターンを再現しません。
船舶用中間シャフトベアリングの故障は、潤滑、ベアリング負荷、ジャーナル状態、およびアライメントがすべて評価されるまで、シャフトラインの問題として扱う必要があります。損傷したホワイトメタルを交換するか、傷が付いたジャーナルを修理することでコンポーネントを修復できますが、中間ベアリングの過熱が繰り返される場合は、通常、損傷を引き起こした動作条件の調査が必要です。 Shanghai TOTEM Machinery Co., Ltd. は、船舶用シャフト、ベアリング、および関連する機械加工部品のメーカーです。システムレベルの診断は、損傷した部品とその根本的な原因の両方に対処する修理の決定に役立ちます。
A: 一般的な警告兆候としては、ベアリング温度の上昇、異常な振動、潤滑剤状態の変化、異常な騒音、不安定な温度傾向、ベアリング表面の早期の傷や拭きが挙げられます。
A: はい。アライメントがずれていると、軸受の反力が 1 つの領域に集中し、効果的な油膜分離が減少し、摩擦が増加し、局所的な加熱や軸受表面の摩耗の加速が発生する可能性があります。
A: 必ずしもそうとは限りません。軸受構造が適切なままであり、承認されたプロセスによりライニング、寸法、形状、および必要な検査条件を復元できる場合、修理が可能になる場合があります。
A: 研磨、機械加工、さらなる修理、または交換が適切かどうかを判断する前に、ジャーナル直径、テーパー、楕円度、表面状態、振れ、関連する場合の硬度、および亀裂の可能性を確認してください。
A: ベアリング自体を交換した後も、元の根本原因 (位置ずれ、好ましくないベアリング荷重、潤滑不足、ハウジングの問題、ジャーナルの損傷など) が残っている場合、再発が発生する可能性があります。
A: 潤滑、振動、シャフトの動作、動作負荷とともに温度傾向を監視します。検証では、短い低負荷テスト中のみではなく、承認された動作条件全体で安定した動作を確認する必要があります。
