某型柴油机滑油压力低故障原因分析与处理
2013-01-26蒋世明,钱立保,苏平
某船用主机为2台德国引进的高速大功率柴油机,在工厂进行出舱大修,经台架试验合格后上船安装。航行试验过程中,发现左机滑油压力比右机低,但在正常范围内,完成提交试验后,主机降速时,滑油压力瞬间低于0.25 MPa,出现了压力低报警。
1 故障原因分析
对该机型的滑油系统进行分析,可能引起滑油压力低的原因是:①压力传感器故障,滑油压力传感器是用来反映柴油机润滑系统的滑油压力大小,如果压力传感器发生故障,反映的压力值会失真,误以为润滑系统发生故障,出现误报警;②滑油管路泄漏现象,滑油系统管路因振动使紧固螺母松动、油管破裂,使主油道机油从泄漏处大量回到油底壳,造成滑油压力低;③滑油泵故障,由于磨损,使油泵泵轴与衬套之间的间隙、齿轮断面与泵盖之间的间隙、齿侧间隙或径向间隙超过允许值,建立不起油压,导致压力偏低;④滑油滤器或滑油冷却器脏堵,滑油滤清器的作用是进行过滤很小的机械杂质,当使用过久后,被过滤出的机械杂质积存在滤芯上,随着使用时间变长,滤芯外表面积存的机械杂质量增大,堵塞润滑油流动通道,致使润滑部位滑油压力减小,滑油冷却器的滑油管内壁粘附有机械杂质或胶质,不仅会造成滑油散热不良,同时还会使滑油的流通截面减小,严重时会出现堵塞现象,从而导致润滑部位滑油压力降低,而冷却水管路脏堵,会使冷却效果变差,使滑油温度上升,一般情况下,滑油温度每上升3℃,滑油压力就会降低7 kPa;⑤曲轴与主轴瓦和连杆轴瓦配合间隙过大,会导致滑油泄露,并无法在其间形成油膜,此时滑油压力也会随之下降。
2 故障排查过程
1)检查更换滑油压力传感器。采用置换法检查,更换滑油压力传感器,动车后检查,滑油压力没有明显的改变,表明此故障应在滑油系统。
2)清洁检查滑油滤器和冷却器、更换滑油泵。先后对滑油滤器、滑油冷却器芯进行清洁和检查,后又更换2台机带滑油泵,并对滑油泵到各注油点的内部油管进行反复排查,期间多次动车验证,滑油压力都没有实质性的改善。
3)曲轴与主轴瓦配合间隙检查。在上述检查无果的情况下,查阅修理过程中曲轴测量数据,发现柴油机曲轴的1#主轴颈尺寸偏小。由于曲轴的修理采用外包的方式,外包单位在数据提交时,没有及时提醒工厂,而工厂订购的主轴瓦配件全是标准尺寸,有可能造成该道主轴承的装配间隙超差,影响滑油的压力。工厂遂与该机的原制造单位德国公司联系,找到当时出厂的原始记录,原始资料显示,该机的曲轴在出厂时1#主轴颈比标准尺寸小0.5 mm,要求与之相配的主轴承需加厚一级。
由于台架试验时的环境温度比航行试验时的环境温度低,滑油粘度相对高,压力也相应会高,所以在台架试验时没有出现该故障;系泊试验时,虽经多次动车,由于主机负荷很小,运行时间短,滑油温度不高,也不会出现该故障;海上航行试验时,正值天气高温季节,经过高负荷的运行,滑油温度很高,此时降速时,由于滑油泵转速下降,滑油压力会迅速下降,所以出现滑油压力低报警。
3 修理方案及结果
根据查找的故障原因,按标准要求重新选购加厚一级主轴瓦,更换该档主轴承,同时考虑由于该档轴承未按要求安装,柴油机运行时可能对相邻3档轴承造成过载,于是该机返工时同时更换3档轴承,并对其他轴承的受力情况进行分析计算,判定当前情况不影响其他轴承的使用。
该机修后即进行码头动车,动车显示,滑油压力明显提高,又经航行试验,之前的故障现象再没有出现,各工作参数均符合相关技术要求。