某船克令吊旋转齿圈异常磨损故障分析
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【摘 要】文章通过对某船克令吊转齿圈异常磨损故障调查，从多个方面分析了故障发生原因，提出了加强克令吊配件检验，和按规程正确使用保养克令吊的重要性。
1 故障基本情况
1.1 故障经过
某船（国内造57000散货船，10年出厂，克令吊运行约1000小时）在印尼装煤期间发现 NO.2克令在转动时发出异常响声，特别是有负载时转动到某些位置发出非常大的“咔咔”的声音。经检查回转液压系统工作正常，回转油马达油位，运行状态等没发现异常状况.2号克令回转油压比其它几台高20kg/cm2，给回转环轴承补充油脂，异常响声也没能消除。轮机长怀疑回转环滚珠轴承损坏，由于观察不到轴承内部情况，没法确认具体的损伤情况，也不能判断其进一步的发展情况，船上操做人员随即停止使用2号克令吊，等待公司进一步指示。
1.2 勘查情况
克令吊技术人员上船对2号克令吊旋转齿圈间隙进行测量：
按照TTS 的技术检查文件，吊臂在最大外展28米时，检查POINT2 和POINT1 的间隙量。 由于码头现场的工作限制，只有测量船头方向A 点位置，和左舷D 点位置
测量臂架在A的方向和D的方向
使用工具为千分尺和外卡钳，分别检查在臂架在28 米的，前点和后点的测量间隙量尺寸 ，测量结果如下：
Crane 2# 的A 方向（向船头方向）D 方向（左舷方向）
A 方向 前点16.8 后点22.7 差值：5.9
D 方向 前点16.7 后点23.3 差值：6.6
Crane 1# 的A 方向（向船头方向）D 方向（左舷方向）
A 方向 前点18.2 后点20.2 差值：2.0
D 方向 前点17.6 后点20.0 差值：6.6
Crane 3# 的A 方向（向船头方向）D 方向（左舷方向）
A 方向 前点17.4 5 后点19.9 差值：2.45
D 方向 前点17.40 后点19.8 差值： 2.4
Crane 4# 的A 方向（向船头方向）D 方向（左舷方向）
A 方向 前点18.15 后点19.6 差值：1.45
D 方向 前点18.20 后点19.4 差值：1.20
技术参数如下：
结论：当磨损量大于实际值时，齿圈必须更换，我们出厂检测值前后点的差值在1.5-1.8MM。BALL 的确直径为60，齿圈直径为3000 米，允许磨损值为3.2MM，也就是最大的值3.2+1.8=5MM 时，齿圈必须更换新的，2 号吊机值超过5MM的极限量，并且旋转时有巨大的响声.
2 故障原因调查情况
针对以上情况，从以下几个方面进行故障原因调查。
2.1 该部件制造方面有缺陷，某个或某几个滚珠在大负荷工作时表面金属剥落，引起连锁反应导致所有滚珠和滚道拉毛。我司在克令吊厂家取得了钢球主要参数如下：
钢球 材料牌号 直径 硬度
GCr15SiMn φ63.5 HRc58～64
并委托通标标准技术服务有限公司检测中心进行了检测报告发现硬度测试达到要求，发现该滚珠O原素含量超标（检测值为0.0013%，国标要求不能高于15*10^6%），材料组份不符合GB/T18254-2002GCr15SiMn要求。
2.2 不良导致滚珠和滚道干摩擦，导致二者损伤
在船舶修理厂回转支承厂家（为国内厂，克令吊回转支承供应商）技术人员对换下来的回转支承进行了拆解分析。经拆开后看到，回转支承内部脂已经是黑色且很脏，内部还有一些金属颗粒。厂商认为用户有相当长时间不到位，内部无脂强行作业，从而导致回转支承的沟道产生较快的疲劳磨损及表层开始剥落，使回转支承的游隙增大，从面产生了内外圈间隙6mm 的现象。另外，沟道内剥落的金属颗粒，在沟道无法排出的情况下，回转支承强行运转，即产生了异响及回转支承沟道、钢球及隔离块快速研磨损坏，致使该回转支承较早失效。
分板以往非国产船，也是在类似的条件下工作的，并在整船舶寿命中克令吊也没有出现过这样的过快的异常磨损。船员未能及时加油可能会影响吊机的正常使用寿命，但应当不是本次过快异常磨损的主要原因。
2.3 船舶在锚地做业时偶然的大冲击负荷导致某些滚珠和滚道受损，进而引发全面的损坏。
克令吊公司认为：本船经常到印尼锚地装卸矿产，那里通常天气情况变化很大，如果涌和浪加大，这样驳船和大船之间将会有上下剧烈的波动，它都将影响吊机的使用等等（如是否有大的涌和浪，驳船和大船之间上下波动剧烈的，加之抓斗操作恶劣 工作状况，对钢结构和钢丝绳和回转齿圈会产生严重影响）。
吊机吊重情况下，船的摇摆超出设计要求，吊机收到冲击载荷的影响，在某次运转过程中，齿圈里面滚珠对滚道破坏，掉下一块铁屑等，随着齿圈运转将会对滚道造成更大的损坏。继而造成齿圈的损坏。
3 故障原因分析及结论
经过以上调查分析认为：在印尼锚地装卸矿产，那里涌浪较大，吊机经常受到冲击载荷的影响，加之轴承滚珠存在O原素超标，不能满足国标的基本要求。某个或某几个滚珠在大负荷工作时表面金属剥落，引起连锁反应导致滚珠和滚道异常磨损。引而引发全面的损坏。
4 结束语
分析本次故障可知，质量缺陷件安装到克令吊后，在较好的工况、短期使用克令吊很难发现，而一旦船舶在较差的工况长期作业，克令吊轴承滚珠的质量缺陷就很快暴露出来。
目前国内造船，大部分设备配件在国内生产、采购，有关单位加强对厂家资质、合格证和配件检查很重要。另外，船厂、克令吊厂商选用市场上口碑较好的供货商，也是保证克令吊性能稳定的重要手段。
另外，按说明书要求经常加油保持设备和在适宜工况下使用设备，也是在现有设备质量水平下减少克令吊故障频率，延长克令吊使用寿命的重要手段。我公司经过这一事件要求船舶如下执行，供同行参考：
（1）保证船上牛油干净，不得给设备加注混入异物的牛油；
（2）所有的加油点在每次装卸货做业前要加注牛油，直至有干净牛油流出为止；
（3）回转齿圈12个加油点加注后要旋转一个角度后继续加注；
（4）克令吊应在证书和说明书规定的条件下使用：横摇超过5°纵摇超过2°时不能使用克令吊，克令吊不能超负荷工作。