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[ 来自:不详  阅读:   时间:2013.02.27 ]
船用机油泵问题剖析及治理维修

  高压油泵能可靠的工作取决于柱塞和导套的配合间隙,通常柱塞和导套这一偶件间的径向间隙只有几微米,间隙过大,就会导致燃油的过量泄漏。造成柴油机发火燃烧不正常,甚至引发起动困难。
  
  案例一:WCB轮为巴拿马型散装船,主机型号为MITSUBISHIUEC45LA,最高转速158转/min,指示功率5,295kw,主机总运行时间有63,800多小时,高压油泵也有20,000多小时没做检修保养。当船抵达美国波特兰港前,主机减速进行试验时,结果发现各缸排气温度差别很大,转速波动明显。主机停车,船速降下后,再次启动主机,可是在集控室操纵难以启动,紧急转换到机旁操车,并加大油门才能启动,维持机旁操纵,直到抛好锚。在机动用车期间,通过检查确认有两个缸的高压油管脉冲变弱明显;高压油泵(底阀抽油泵的制造技术)本体底部观察孔处泄漏量增多。为什么所有的高压油泵柱塞和导套磨损会如此快分析判断很可能与在美国旧金山港加装的650吨(380cst在摄氏50℃)燃油有关(后据化验室光谱分析,认为该种燃油的光谱特性曲线不是燃油,很像是液压油成分),含有大量液压油的燃油,加热到130℃左右时,润滑性能很差,所以连续使用该燃油才不足二十天,就造成了高压油泵的柱塞和导套偶件不同程度的快速磨损。解体高压油泵发现柱塞面大部分已变成黑色(正常应为光亮),径向间隙也超过极限值。不得不将所有的高压油泵柱塞偶件换新,换新后虽然启动困难的故障解决了,但是主机在低速运行时,转速波动依然较大。这个问题持续了半年多。
  
  我们查阅了检修高压油泵的所有记录,校正了各缸高压油泵的供油定时,核准油门齿条刻度大小,又将各缸的喷油器拆下泵压试验,检查等等,可问题仍然存在。最后决定对高压油泵的密封情况再次全面检查,结果发现在未关闭高压油泵进回油阀时,拆下高压油管有大量的燃油溢出,这就明高压油泵出油阀不能密封而导致泄漏。因为在主机停车时,高压油泵柱塞不动作,泵腔内压力下降,出油阀在弹簧压力作用下应能自行关闭,状况良好的出油阀不会泄漏。该高压油泵出油阀的阀芯与阀座为锥面密封,关闭密封是靠阀体顶部的弹簧作用,由于长期运行,反复撞击,在阀芯的锥形面上磨出了糟痕,这就造成了高压油泵内漏。尤其是低速时内漏更甚,供油量不同,各缸负荷输出不均,转速波动大,各缸排气温度差别也大。更换了四个缸的出油阀或弹簧后,主机运行正常了。
  
  所以在日常管理中,仔细观察高压油泵的性能变化,就能够发现其引发故障的征兆:
  
  (1)高压油泵效率的变化:性能好的高压油泵,一般单缸齿条调整1~2格,气缸内的爆炸压力,排气温度都会明显变化。否则就应考虑高压油泵的柱塞,导套是否磨损,出油阀是否泄漏。
  
  (2)从操纵台总油门操纵手柄刻度处观察在相同的转速下,油门刻度大小的变化,考虑到高压油泵供油量的不同,从而掌握高压油泵的工作效率。
  
  (3)从高压油泵本体底部观察孔(管)可观察漏油量的变化,进一步判断高压油泵柱塞偶件的密封状况。
  
  (4)低速运行时,更能检验柴油机的工作效率,在低速运行时测量和记录各缸参数的变化,若内漏,爆炸压力降低,而压缩压力不变。
  
  (5)在柴油机运行时,手摸高压油管感到脉冲较弱,说明内漏严重。
  
  (6)在柴油机运行时,高压油泵体发热,可听到泵内部噪声偏大,说明内漏严重。
  
  (7)在吊缸时会发现活塞顶,气缸套上部燃烧室处结碳严重,在排除喷油器的原因外,说明内漏严重,影响了燃油的雾化。
  
  对MAN-BWMC,MCE,MCS等机型的高压油泵进油阀为锥形密封设计,进油阀阀壳内置一个自动滑阀,随着泵内油压升高开启,当压力下降时在弹簧作用下关闭,密封,但是长期的往复动作就会使得滑阀与阀座间磨损,滑阀的动作行程变大(行程极限值一般要求在0.5mm左右),间隙过大必须换新。如MAN-BWMC机型,把进油阀和泄通阀组合在了一起,当主机要求停车时,泄通阀在安全空气的作用下,向下推压小活塞使进油阀打开,高压油泵内的柱塞虽然上下动作,但高压油泵内油压达不到喷油器的启阀压力,其旁通作用而不把燃油喷入气缸,起到及时停车的作用。然而由于泄通阀不是经常动作,再加上燃油的粘性作用,经常会出现泄通阀内小活塞卡滞,造成打不开或关不严的现象。所以必须在停车状态下关闭安全空气,拆下上部端盖使用专用丝杆旋进上下活络,或定期拆出用煤油清洗干净,并检查各道密封圈状况。再者进油阀阀头(valvespindle)与阀座的长期磨损也会造成进油阀阀头上部与泄油阀内柱塞始终接触,致使泄放阀一直打开,燃油就不能通过喷油器喷入气缸。所以阀头上部与柱塞间必须留有间隙值(大于0.1mm),若小于极限值就必须换新。
  
  案例二:OCEANC轮主机型号为MAN-BW6L50MC,在机动运行时一直有单缸经常会不发火,那时手摸高压油管无脉动,该缸排气温度很低(相比正常的工作缸),显示该高压油泵没有喷油。拆检高压油泵上部的泄放阀,泄油阀工作正常,当转速增加时,该缸高压油管又有脉动,该缸排气温度也上升。多次拆检,此故障依然存在,给船舶的安全运行带来隐患。为此我们将高压油泵彻底解体,从原来曾未更换的部件逐一检查,测量,比较。最终判断问题就是吸油阀的故障,从外观上看吸油阀的阀头和阀座接触面,弹簧虽然完好,没有损坏现象,但比较吸油阀的弹簧,发现该吸油阀的弹簧比新的吸油阀的弹簧软,根据该吸油阀的工作原理,当高压油泵的柱塞上行时产生油压和弹簧的张力使吸油阀关闭,燃油通过泄油阀,高压油管,喷油器喷入汽缸。
  
  而当吸油阀的弹簧张力不足时,高压油泵柱塞上行时,吸油阀不能关闭,燃油又通过吸油阀回到高压油泵的进油管,燃油不能产生高压克服喷油器的启阀压力喷入汽缸,也就引起单缸经常会不发火。依据上述情况,我们又逐个拆检了高压油泵吸油阀,更换了不良的吸油阀内的弹簧,主机终于恢复了正常运行。因此对于此类型的高压油泵的柱塞和导套偶件,泄油阀和进油阀整体件应定期拆检和清洗,确保高压油泵的正常工作。
  
  关于回油阀式的高压油泵结构就更复杂,管理上应有更高的要求。如某轮主机为SULZERRTA68型,高压油泵为回油阀始终点调节式,当总运行时间为40,000多小时,就发现主机低速运行时工况变差,在对高压油泵进行检查调整时,发现个别缸出油阀和泄油阀有异常;阀座和阀承压面上有磨损;阀座周向颈环上和阀座面有腐蚀麻点;上部压力套有松动。于是将所有磨损件换新并重新调整,原来进出港主机低速运行时,该缸排气温度较低,各缸温差大,转速波动的问题排除了。又测取示功与检修前的参数做进一步的比较分析,发现爆炸压力升高了,发火点也稍有变化,主机工况大大好转。
  
  为了避免上述故障的发生,在日常管理工作中应做好以下几个方面:
  
  (1)定期检查部件,根据不同类型的高压油泵的检修周期(厂家推荐的),应逐步实施检修,对老旧船的柴油机应适当缩短检查间隔(8,000h为宜)。
  
  (2)保持适当的燃油进机压力,温度和一定的回油背压。
  
  (3)加强燃油净化分离,减少燃油中磨料性金属和水分,以免造成穴蚀。
  
  (4)对高压油泵齿条和齿圈需润滑油连续注油润滑的,要调整适当的滑油量,不能断油。
  
  (5)换用轻油时要触摸高压油泵泵体,检查温度的变化;尤其在低速时倾听声音。
  
  (6)应特别注意高压油泵内部运动部件的磨合状况,对柴油机停车时间较长,启动前要盘车,使高压油泵内和其驱动装置运动部件全面润滑。
  

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  (7)尤其是机动状态时仍使用重油的主机(不进行轻重油转换操作),在停车时应保持燃油增压泵和循环油泵在适宜的压力下运转,手摸高压油泵泵体是否足够热,以便了解泵内各阀件状态和燃油循环状况。
  
  (8)保持燃油管路和泵体有良好的伴热,有效的保温隔热材料包裹,以及避免通风口直吹造成油温下降。
  
  (9)对检修后的高压油泵要手动泵压充油驱气,否则在缺油状况下短时间的运行就会使高压油泵干磨报废。
  
  (10)对装有VIT可变定时机构的高压油泵,VIT机构有总调和单调两种方式,通过单缸调节以保持在负荷变化时,各缸适当的爆炸压力;经常清洗VIT齿条,防止因柱塞与导套间的漏油造成卡滞,从而使VIT机构失去作用。
  
  (11)高压油泵的缓冲器经常会因SEAL-RING磨损而漏油,在检查中发现检漏孔(管)有油漏出,就要及时拆检更换SEAL-RING.(12)高压油泵上,下部的检漏孔(管)有油漏出时,说明高压油泵内套筒上的O型圈已损坏也要及时更换。
  
  总之,在平时的管理中我们要多检查,尽早发现,及时处理问题,做到用心,细心,尽心。使高压油泵在最佳状态下工作,才能确保柴油机的正常运行。


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