某船主机齿轮箱高温故障的分析与排除

1.离合器外摩擦片缺口位置放置错误 

齿轮箱离合器外摩擦片的外缘为锯齿形，在外圆周上，均匀分布有六个缺口(每个缺口约2个齿距)，在离合器壳体内齿上，亦均匀分布有六个缺口(每个缺口约2个齿距 )，根据以往经验判定，该缺口作用为当正 车离合器“接排”工作时，倒车离合器“脱排 ”，倒车离合器内、外摩擦片处于相对运动状态。 

来自离合器内齿轮轴的润滑油润滑完摩擦片后沿着这六个缺口的油孔将润滑和冷却摩擦片的润滑油排出离合器，带走摩擦片产生的热量。

因此在安装时，外摩擦片缺口与离合器壳体内齿缺口应一一对应。

而在拆卸时发现，离合器外摩擦片缺口与离合器壳体内齿缺口没有一一对应，仅有两个缺口重合，这样就会导致倒车离合器“脱排”时 ，摩擦片间的润滑和冷却油不能及时排出，造成摩擦片温度升高，间接导致齿轮箱滑油温度升高。

2. 齿轮箱离合器摩擦片总轴向间隙小 

在拆卸阶段，通过对左齿轮箱离合器摩擦片总轴向间隙进行测量发现，左齿轮箱离合器摩擦片总间隙为4.7mm，而标准规定摩擦片总轴向间隙，正车离合器为5.5mm~ 6.0mm，倒车离合器为5.5mm～6.0mm。

左齿轮箱摩擦片实际总间隙比规定间隙小1.3mm。 

当需要脱开离合器时，将工作油停掉，活塞不再承受压力，复位弹簧将活塞推回原位，但由于摩擦片轴向间隙小，摩擦片之间存在似接触而非接触状态，内外摩擦片会产生相对摩擦运动，摩擦生热使摩擦片温度升高，热量积聚来不及导出，导致滑油温度升高，齿轮箱温度也升高。

3.齿轮箱内、外摩擦片叠放顺序问题

GW系列齿轮箱离合器内外摩擦片以交替顺序安装，由于内外摩擦片数量多，在正车 离合器工作时，增大摩擦力，传递更大的扭矩来满足舰船高负荷运行的需求。

而在倒车离合器工作时，由于舰船所需负荷低，不需要传递较大的扭矩，这时需要的摩擦力也小，故内外摩擦片组件数量也可减少一些。 

由于该齿轮箱倒车离合器现在的安装方式，增加了内外摩擦片组件数量。

齿轮箱经常处于正车状态，倒车离合器中的内、外摩擦片长期相对摩擦生热，润滑油不能及时把此热量带走，最终导致了滑油温度升高。 

4．齿轮箱输出轴滑动轴承环状油孔堵塞 

在拆卸修理阶段，通过对左右齿轮箱结构的比较，发现右齿轮箱输出轴滑动轴承上、下轴瓦上有细小油孔，上、下轴瓦各五个油孔，在轴承上成环状均匀分布。

经分析，这些油孔的作用是将齿轮箱箱体内部的润滑油通过这十个油孔喷溅到齿轮箱推力轴承的推力面上，对推力块进行润滑冷却。

右齿轮箱这十个油孔全部通畅，而左齿轮箱这十个油孔被盲堵封堵，起不到对推力块进行润滑冷却的作用。

因此，也会导致齿轮箱滑油温度升高。

5.齿轮箱输出轴承与轴配合间隙小

通过查阅《船舶柴油机润滑》可知，滑动轴承属于液体动压支承轴承，如果间隙适当，轴颈和轴承之间有一定的偏心度，有利于建立承受负荷的油楔或油膜。

如果间隙太大，轴承两端的漏油就会过大，从而会降低油膜承受负荷的压力。

如果间隙太小，油楔也会较小，即使其他 因素有利于建立油膜，但过小的间隙却会妨碍轴颈在油膜上“浮动 ”，摩擦面积增大，摩擦功率加大，摩擦产生的热量增多，轴承温度升高。

油楔过小，滑油流动性差，散热效果差。

通过分解齿轮箱，测量齿轮箱输出轴直径为300mm，测量滑动轴承与轴配合间隙为0.20mm，而标准要求轴径在280mm~ 320mm范围内，滑动轴承与轴配合间隙应为0.36mm~0.44mm。

实际间隙小于标准要求的间隙，因此滑轴承因摩擦产生的热量增多，润滑油来不及带走热量，迅速积聚使轴承温度升高。

6.齿轮箱冷却器实际冷却面积小于设计要 求 

该齿轮箱配备的冷却器型号为CYLR10，冷却器芯子规格为220mm×670mm，铭牌参数规定冷却面积为10m²，工作压力为0.6MPa。

通过对齿轮箱冷却器实际冷却面积进行测算可知，该冷却器实际冷却面积只有6m²～7m² ，远远达不到设计要求的冷却面积，其冷却性能也远达不到设计要求。

因此，齿轮箱工作时所产生的热量无法被冷却水及时带走，而这是在冷却器制造时产生的技术缺陷，别看铭牌上标注的冷却 面积为10m² ，实际远远不够。

这样在齿轮箱初期良好状态时，冷却器还可以勉强满足换热需求，当齿轮箱经过一段时间后，工作状态不佳时，各部位额外产生的摩擦热增加，冷却器就不能及时将热量带走，热量积聚，而使齿轮箱滑油温度升高。

更何况左齿轮箱内还存在上述的技术缺陷，就不可避免地使齿轮箱的滑油温度升高，而现有的冷却器没有设计余量，无法及时带走滑油中的热量，就使齿轮箱一直存在滑油温度高甚至超过极限值的故障现象 。 

1.调整离合器外摩擦片放置方式

调整齿轮箱离合器外摩擦片放置方式，将外摩擦片缺口与离合器壳体内壁缺口一一对应，使离合器在“脱排”工作时，润滑油能够快速从离合器中排出，从而能迅速带走内、外摩擦片相对摩擦时产生的热量。

2.调整齿轮箱离合器摩擦片总间隙

测量内外摩擦片厚度，通过调换内摩擦片或磨削外摩擦片，将齿轮箱离合器摩擦片总轴向间隙控制在5.5mm～6.0mm之间，使内外摩擦片相互脱开，减少摩擦所产生的热量。

3.调整齿轮箱内、外摩擦片叠放顺序

原先齿轮箱倒车离合器外摩擦片叠装方式 是在各内摩擦片中夹有两片或一片外摩擦片，经过分析研究及与齿轮箱生产厂家沟通，此方式不利于内外摩擦片有效脱开而导致相互摩擦，通过改变倒车离合器外摩擦片的叠装方式，将每组两个外摩擦片的其中一个拿出均放置在离合器活塞的另一端，使内外摩擦片有效分离，又不改变齿轮箱结构尺寸，从而达到减小摩擦力的目的，降低摩擦片相对运动时产生的热量。

4.疏通齿轮箱输出轴滑动轴承环状油孔 

打通齿轮箱输出轴滑动轴承环状油孔，使得齿轮箱内部的润滑油能够通过环状油孔对推力瓦块进行润滑冷却，从而减少热量的产生。

5.对齿轮箱输出轴承进行刮研

对齿轮箱输出轴瓦进行刮研修整，采用假轴(假轴直径大于真轴直径0.40mm)看色 、真轴验证的方式，轴瓦的接触角为55°～60°，接触面内着色均匀，且25mm×25mm不少于3个油点，轴向接触长度应大于总长度的75%，瓦口处尺寸按规定要求刮研，保证形成合适的油楔 。

保证输出轴承与轴的间隙为0.36mm～0.44mm 之间，保证输出轴的正常运转。

6.增大齿轮箱冷却器冷却面积

换新齿轮箱冷却器，将冷却面积加大到10m²，使得齿轮箱冷却效果更好，以利于能更好地带走润滑油的热量，降低齿轮箱温度。

本文原创作者系：

大连辽南船厂   赵利家

大连地区装备修理监修室    冯铁楼