某轮SULZER 6RND 76-M主机(回油阀式终点调节高压油泵),近期第四缸单缸排烟温度高。
1故障经过
(1)第一次故障
某日航行,该主机第四缸排烟温度突然升高,达450~500℃(正常为380℃),烟囱冒黑烟。而且主机总油门波动较大(总油门杆指针摆来摆去)。
①调小第四缸喷油量(升长回油阀调节顶杆),排烟温度没有降低。
②测量主机示功图,正常,唯第四缸爆炸压力较低,但压缩压力与其他缸一样,说明缸内密封较好。
⑧主机减速,无效。
④第四缸封缸(抬起高压油泵),其排烟温度下降,主机总油门波动很小,总油门杆指针不再摆来摆去。
⑤随即主机停车,检查第四缸:
·油头,抽出试压,起阀压力正常,雾化正常,无滴漏现象。正常。
·高压油泵进油阀、回油阀、输出阀等各阀密封良好,无卡阻。
·从扫气箱检查,活塞环、扫气口、口琴阀等扫气系统正常。
·测量喷油定时(油门开度:8):喷油始点为上死点前9度(飞轮刻度111度),喷油终点为上死点后6度(飞轮刻度126度),有效行程为18.68mm,在说明书规定的正常范围。
·解体高压油泵,检查柱塞套筒偶件、进油阀、回油阀、输出阀以及各传动机构,见回油阀顶杆略有弯曲变形、活动稍有卡阻,无其他异常。
换新回油阀顶杆和调节回油阀定时顶杆,调节定时,试车,第四缸排烟温度正常,不再冒黑烟,主机总油门也不波动,一切恢复正常。
由此初步断定第四缸排温高的原因,是高压油泵回油阀顶杆弯曲变形打不开回油阀。
但是,测量喷油定时的时候,回油阀打得开且喷油定时正确,与此矛盾,似乎还应该有别的原因。鉴于故障已消除,也就没再深究。
(2)第2次故障
运行589小时后,上述故障现象再次出现,第四缸又突然排烟温度升高到450~500ºC。烟囱冒黑烟,而且总油门波动较大。
拆检高压油泵,见回油阀顶杆和调节回油阀定时顶杆正常。试着与上次一样更换回油阀顶杆和调节回油阀定时顶杆,试车时故障依旧,仍然是第四缸排烟温度高、排烟冒黑烟、总油门波动大。
看来,上一次没有找到真正的原因。
既然高压油泵柱塞、进油阀、回油阀、输出阀以及它们的传动机构、顶杆都正常,原因是高压油泵回油不畅。再一次查看说明书,按图l从回油阀、回油腔到回油管一个一个部件排除,最后目标锁定高压油泵回油腔到回油管之间的三个节流孔板(节流孔板A,孔径9.5mm;节流孔板B,孔径8mm;节流孔板C,孔径6.5mm)的节流套管(图1的38)上,很可能这三个孔被堵住了。
图l高压油泵回油管上的节流套管
拆下节流套管(38),见第三个节流孔板C(图2左)被打成六角菱形(图2右),其中有一个角刚好插入节流孔板B的孔内堵塞了节流孔B,回油不通。
拿掉损坏的第三个节流孔板C,试车,第四缸排烟温度正常,烟囱不再冒黑烟,总油门稳定。
图2节流孔板
节流孔的作用是降低回油压力波动,给回油阀下落一个缓冲。第4缸少一个节流孔板会增加回油阀的落座力(落座响声较大),但不影响主机运行。
2故障机理
该机喷油量依靠回油阀调节。尽管回油阀按照喷油定时启闭,但第4缸高压油泵回油不通相当于回油阀不开启,喷油量保持最大,高压油泵柱塞有效行程最大,导致前述故障现象。
(1)第4缸喷油太多,空气相对不足,燃烧不良,排温高,冒黑烟。
(2)高压油泵内油压依次通过回油阀、顶杆、油门调节杆作用于偏心轮。而主机总油门杆就连接在该偏心轮上。回油压力因回油不通而升高,柱塞开始下行泵内油压骤降,总油门杆指针就会大幅波动。
(3)调小单缸喷油量,实际是提前关闭回油阀,回油不通相当于回油阀不开启。喷油量仍保持最大,所以排温不会降低。
(4)第四缸的节流孔板C被打成六角菱形,在高压油泵回油孔与节流孔板B之间无规则窜动。若在回油管中,对第四缸没有任何影响;若卡在B孔中,则第四缸出现该故障,所以有时好有时坏。处理第一次故障,就是高压油泵解体时被翻过来翻过去,损坏的节流孔板C从B孔中窜出而消除了故障现象,因而没有找到故障的真正原因。
3心得
(1)要认真分析故障的每一现象和原理的每一环节,容不得半点马虎,不可想当然。这起故障,原以为高压油泵回油节流套管内的三个节流孔板固定安装,回油压力又高达27MPa,绝不会被堵死,可恰恰是回油管被堵死。
(2)要讲“认真”,从理论上分析故障的真实原因,不要被一些假相所蒙蔽。排除第一次故障时,“见回油阀顶杆略有弯曲变形、活动稍有卡阻”,应不会导致故障。却因急于恢复航行不再深入分析,没找出故障的真正原因。才会有第2次故障。
作者:广州远洋运输公司 郭立新 来源:航海技术