5 000 PCC“SHANGHAI HIGHWY”船主机启动分析与处理

(南通中远川崎船舶工程有限公司，江苏 南通 226005)

本公司建造的5 000 PCC “SHANGHAI HIGHWAY”船交船后不久，船东反映主机启动时，发现用一台启动泵无法保持油压，需要用两台启动泵才能将主机启动起来。该轮主机在系泊试验后，发生过用1台启动泵不能保持油压的现象，海试后更换了伺服(servo)油压升压用的主高压泵的排量控制比例阀，显示正常。交船后，在开往日本的途中，再次发生1台启动泵无法保持油压、需要用2台启动泵才将主机启动起来的现象。

进入横滨港进行主机启动操作时两台启动泵中的一台突然停止，伺服油压下降主机未能启动。

1 故障分析

1.1 启动时伺服系统的动作原理

根据主机的备用信号，启动泵在蓄压器对伺服系统蓄压并保持[1-2]。为了缩短油压上升所需要的时间,开始时用两台泵，中途停掉一台泵，一台继续运转，当油压达到17 MPa时打开释放阀。

一旦主机根据运转手柄的命令开始旋转时，蓄积的油压驱动燃料泵及排气阀。同时，主高压泵开始动作。

主高压泵使油压保持稳定，当主机转速达到14.9 r/min，主启动泵自动停止。

1.2 系统设计

该系统为成熟设计，已有大量使用实绩，首先可以排除设计问题。

1.3 信号异常

发生故障后，船员检查发现启动泵启动屏内的泵运转信号的连接端子脱落，信号中断，该泵的电源被切断。对该部位进行了防脱落处理。

再次发生问题时，该因素可以排除。

1.4 比例阀异常

原本的设计是1台启动泵就可以保持规定的油压，要2台启动泵才能保持油压说明伺服系统有故障。根据交船前处理经验，换过比例阀后，系统正常。但在船停靠日本时，登轮检查发现比例阀有一些磨损，怀疑液压油内可能有异物。

1.5 系统管系漏油

经检查，管系未发现明显的向外漏油的现象。

所以，可以推定系统内有泄漏。

2 故障处理

根据以上分析，准备了比例阀、小型简易滤器在智利登轮。

登轮后检查发现比例阀的磨损加剧，于是更换了比例阀。更换后对伺服系统动作情况进行了确认，显示正常。

因怀疑伺服系统液压油中有异物流入比例阀，导致比例阀磨损。为了防止供给比例阀的控制油中可能含有的异物流入比例阀，临时在该阀的进口处安装了垂直型的小型简易10 μm滤器。

对伺服系统液压油的清洁度进行检测，发现偏离ISO 16/13标准。于是暂时设置了可移动式简易清洁机。

简易清洁机经过4 d的运转后，到秘鲁时伺服系统液压油的清洁度基本提高至标准值。

进秘鲁港前，伺服系统油压开始变得不稳定，发生报警。该滤器的显示为绿色，未发生大的压差，估计是有海况变化等外部的影响需要进行急剧控制时机械式高压泵的控制因为滤器的原因变得不稳定，所以在离开秘鲁前往日本的途中拆下了滤器。此后未有发生该报警的报告。

3 比例阀及滤器的检查

3.1 比例阀的检查

检查换下来的比例阀，发现压力为17 MPa时，漏油量为5 L/min。

拆开后，发现阀芯边缘约有20 μm的磨损。判断是液压油中的异物影响。

3.2 滤器的检查

对拆下的比例阀前面的滤器进行检查。

从滤器中取出数毫米长的塑料片和金属片等异物。这些异物一旦进入比例阀，就会引起阀芯的磨损，导致漏油量增大。

伺服系统液压油供给系统中装有50 μm的主滤器，所以这些异物原来存在于该主滤器的下游。

伺服系统与主机的接口附近的U型管部位，也有可能存在异物。

4 对处理结果的确认

该船再次到日本时，登船进行检查和确认。

确认伺服系统液压油的清洁度满足所要求的ISO 16/13。

确认启动泵启动油压上升的时间，与在智利泵新换时相比毫不逊色，比例阀也未进一步磨损，说明这部分油供是清洁的。

对供给伺服系统液压油的U型管内的情况进行了确认，没有异常。

5 结论

综上所述，伺服系统油压下降引起的主机不能启动的故障原因为：①启动泵的信号线连接脱落，②主高压泵的比例阀阀芯因异物导致磨损引起漏油增多。

在增加了信号线连接防脱落紧固带，安装了滤器和清洁机后，确认伺服系统液压油的清洁度满足标准要求、比例阀漏油情况得到解决,且后来未再发生。说明以上判断是正确的、处理是有效的。

[1] 仰德标，明廷锋.柴油机故障诊断研究综述[J].船海工程,2000(2):26-29.

[2] 吴 俊.拖缆机液压主系统回路故障模式及影响分析[J].船海工程,2011，40(1):11-13.