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高压油泵是柴油机燃油喷射系统的核心部件,而柱塞套筒又是核心部件中的关键元素。它们是一对精密偶件,工作环境极为恶劣,即在高温高压下做往复运动,常受到燃油腐蚀和燃油中杂质的擦伤,加上船上轮机管理人员对其结构原理不够了解、管理不善,所以在柴油机的实际运转过程中,柱塞套筒机构总会出现过度磨损、拉毛、卡紧、咬死以及穴蚀等故障,从而导致柴油机单缸停油、转速不稳、功率下降、全船失电等,形成紧张的危险局面,增加了船舶营运风险。为了让船舶轮机人员更全面地了解大发柴油机高压油泵卡阻故障原因,笔者结合实践经验对其作一解析。 一、故障经过 “××海”轮配备了三台主发电柴油机,型号为 DAIHATSU5DK-20e,由中船安庆柴油机制造厂生产。截至某日,三台副机总运行时间分别为4241、5065、6273小时。某天上午,值班人员在机舱巡回检查时发现,NO.3副机第三缸排烟温度异常,机旁排烟温度表只有100℃左右,其他4缸也都在250℃上下;油门杆卡在某个固定的位置不动,二管轮借助外力推动油门齿条,有卡阻现象,但很快恢复正常;该缸的排烟温度上升,稳定后测取爆压比较,没有发现问题。二管轮认为,卡阻是高压油泵齿条积碳导致的,只是偶然现象,于是便对该缸油门杆齿条加油活络做临时处理。该副机继续运行,工况正常。当天下午,NO.3副机第一缸再次出现单缸不发火(排烟温度异常)的现象,与上午的完全相同。二管轮还是按照先前的方法,对油门齿条加油活络处理,仍然让NO.3副机继续运行。第二天早晨,值班人员检查副机时,发现NO.3副机第三缸又处在不发火状态,而且手动推动齿条没有任何反应(完全被卡住)。二管轮立即启动备用的副机并电运行,停NO.3副机并解体高压油泵检查。因为是新机器,总运行时间只有6000多小时,所以高压油泵并没有想象的那样脏。经过彻底清洗后装复,启动副机空载运行试验,一切正常;然后带负荷单机运行,结果仅仅坚持了二十几个小时,还是出现了单缸油门卡死故障。于是再次解体高压油泵,拉出柱塞套筒仔细检查,发现内部比较干净,柱塞表面也没有拉毛痕迹。为了保证柱塞表面有更好的粗糙度,二管轮用油布对柱塞表面进行了打磨,然后装复试验。虽然状况有所好转,但还是没有解决问题。据此我们认为,该副机高压油泵故障的原因可能与燃烧的油品品质有关。但在更换了燃油试验的3天内,先后又出现了两次单缸油门卡紧故障,这一结论也被推翻。解决问题的关键还是没有找到。 二、故障原因与查找 根据经验,常见的高压油泵卡死和咬紧大多有以下几方面的原因: 1.燃油中含有过多的机械杂质这些杂质颗粒较小,燃油滤器(其滤芯的精度一般在30~50um之间)无法过滤。待其进入柱塞套筒间隙(一般在0.002~0.003mm之间)后,就会使柱塞套筒卡死。 2.燃油的油温突变 柱塞套筒机构属于精配合偶件,相互之间间隙较小,而且两者受燃油加热的程度也不相同,所以比较而言,燃油对柱塞的加热程度比对套筒的大,如果油温在短时间内急剧变化,造成的柱塞套筒热胀冷缩是不一致的,从而使得两者之间的间隙变得更小,局部或许就无间隙,以至导致偶件卡死。 3.柱塞套筒之间缺少润滑 按柴油机的设计要求,高压油泵柱塞套筒在高压下应保持良好的密封,尽管允许两者之间有微量的泄漏以润滑其配合面,但作为运动副机,这点润滑是远远不够的。为此,厂家就在高压油泵上专门设计了一条滑油润滑通道(如图1红色箭头所示)。可以想象,如果滑油中断,又或者滑油污染变质而堵塞通道,都将导致柱塞套筒润滑不良,久而久之,两者就会咬死。 4.材料本身的缺陷 图1高压油泵结构图 柱塞偶件因加工工艺及材料本身存在缺陷,就会使其加工尺寸的稳定性变差,从而导致卡组的可能。 对照以上四点,我们逐个排除。首先,燃油中含有过多杂质的原因被排除了,因为更换油品后NO.3副机的卡阻故障并没有消除;同时,在使用相同的燃油时,NO.1和NO.2副机也没有出现这样的问题。其次,第二种原因也不存在,因为出现卡阻故障时燃油的温度一直很稳定。再次,第四种解释似乎也不合理,因为船上的高压油泵均为 BOSCH原厂件,而且NO.3副机出厂后已运行了6000多小时,如果有问题,早就出了。综合以上几点,我们认为第三种原因的可能性比较大。 从上面所述的故障现象中可以发现,NO.3副机高压油泵卡阻并非固定在某一个缸,而是轮流出现。这就说明,问题应该是出在滑油总管上。然而,滑油压力正常,滑油滤器也按时清洗,那问题又出在哪儿呢?为此,我们找来了副机滑油系统流程图(如图2所示)。从图中明显可以看出,该副机的滑油在到达高压油泵前需经过两只滤器,除了总滤器外,还有一只专门的细滤器(图中红色箭头所示)向二管轮询问这只细滤器的情况,他有些茫然,显然在平时是疏于管理的。我们来到机旁,在一个不起眼处找到了这只细滤器,打开一看,里面被油泥糊得满满的,油路几乎不通。后来清洗了细滤器装复,该台副机几个月都没再出现先前的故障。至此我们确认,该轮副机高压油泵卡阻故障的真正原因是由其滑油通道中的细滤器脏堵所致。 图2大发柴油机润滑系统流程图 其实,对于 DAIHATSU5DK-20这种机型的柴油机来说,这只细滤器是极容易脏堵的,因为副机滑油使用时间很长,而船上的主管人员又没有坚持循环分滤,以致滑油变质、系统中杂质增多,再加上这只细滤器的背压较高,滑油流通不畅,滑汕 中的油泥就会在此处积累沉淀,造成油路堵塞。 三、日常管理的几点建议 高压油泵是船用柴油机的重要组成部分,其工作性能直接决定着柴油机的工况。因此,作为轮机管理人员,应对其格外关注,加强日常的维护管理,并做到以下几点: 1.对高压油泵定期解体检查。厂家说明书要求,高压油泵解体检修间隔期是,4000小时→6000小时→16000小时→24000小时强制更换出油阀和柱塞套筒偶件。 2.每天手动对运转中的柴油机高压泵齿条进行喷油润滑,防止卡阻。 3.加强柴油机的滑油管理、循环分滤,定期化验,必要时全部换新,并按时对滑油滤器进行清洗,确保高压油泵柱塞套筒机构的有效润滑。 4加强燃油管理,确保燃油净化系统工作正常对沉淀柜、日用柜勤放残,避免因燃油中的固体颗粒杂质进入高压油泵导致卡阻。 5.一旦出现高压油泵卡阻故障,就应立即停油或停机,查明原因,以免设备(凸轮及顶升机构)进一步损坏和发生船舶安全事故。 以下为历史经典文章合集，需要自取： 1.主机启动困难，负荷严重偏离正常值，轮机长“糟心”战斗数天-真心不容易！ 2.液压舱盖“跳劲舞”，甲板机头很害怕-三管轮关键时刻放大招，甲机大写的一个“服” 4.这个YANMAR副机运转中突然滑油低压停车跳电故障-有点难于预料！ 5.从太平洋到印度洋的45天，ME-C电喷主机强悍故障来袭！ 6.主机滑油消耗暴增-祸首分油机，跑油跑出新高度，有点代表性！ 7.分油机压力低报警，三轨说阀门会自己动，机舱闹鬼？一起来捉妖！ 8.疑难分析-WARTSIL-RT-FLEX-50D电喷主机某缸喷油时间过长报警！ 12.1年ME-C电喷主机新船，连续排温低，扫气道着火-事件真相匪夷所思！ 15.破解分油机那些让人迷糊的设计10问-分油机强悍文档来袭 16.空气分配站安全阀总是跳，源起减压阀-都说减压阀有点难，读完这篇都是专家！ 17.都说MAN ME-C电喷主机油头难拔-今天我来放个大招！ 18.主机滑油压力低，是谁动了机油泵的回油阀？又是闹鬼？-结局刷新你的认知！ 19.主机“气功”没练好！老跑气-高级轮机长（陈老轨），教你怎么练！ 20二管轮：副机暖缸水温度上不来，系统设计有问题？原来又一次长见识！ 21.怪不怪？MAN B&W ME-C电喷主机单单平均指示压力低（Pi）,一起来看看。。。。 22.多年数个缸套的代价，这个主机缸套异常磨损有点顽。。。。 23.这个MAN主机排气敲击故障太“坑爹”，99%的人会被忽悠。。。。。。 25.这个“懵逼”的主机主轴承滑油低压故障，看完直想哭。。。。。 26.YANMAR副机航行中没有任何先兆停车跳电，这一次可不是滑油低压。。。。。 31.电喷主机伺服油超压，二台伺服油泵流量传感器指示灯不同步了。。。。 32.新主机一周后就开始莫名不断排温高，揉碎了轮机长、服务工程师、机务的心 36.克令吊回转马达输出齿轮总是断齿，看船员专家级分析解决方案，读完受益匪浅！ 37.看完这个主副机几近全损的惨烈事件，就知道甲板哥们是怎么“坑”机舱弟兄的 38.Westfalia分油机中文解读，下老大功夫了，读完秒懂（含完整视频） 39.在新下水的ME-C主机船上干了11个月,轮机长有不少心得体会与大家分享！ 40.用心制作，时下最流行、最易懂的副机WOOD WARD PSG调速器文档来了 42.主机没命，副机剩下半条命，看完真的想把这样的队友拉出去“毙”了 43.MEC电喷主机这个柱塞行程的故障有点乱，没把轮机长少折腾 44.ME-C电喷主机排温高，张老轨听声诊病，把常规诊断方法运用到了极致 45.柴油机游车无解---一起跳电事件引出的“花样”游车线索 46.出厂一年多的副机总漏油且滑油消耗异常，原因有点“烧脑”!
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