WARTSILA 6R32LNE 船用柴油机组高压油泵柱塞偶件“咬紧”故障浅析

陈军

摘 要：船用燃油的品质却越来越差，这就要求对于设备的维护和保养要精细到位。受燃油品质影响最大的是高压油泵，因燃油品质的影响导致高压油泵的故障频繁发生，针对这一现象我们除了对燃油的储存和分滤要严格按照要求进行操作，并且对高压油泵运行工况要进行仔细的监控与检查。

关键词：发电柴油机 高压油泵 柱塞偶件

当前瓦锡兰发电柴油机市场占有份额已越来越大，而船用燃油的品质却越来越差，这就要求对于设备的维护和保养要精细到位；而受燃油品质影响最大的是高压油泵，因燃油品质的影响导致高压油泵的故障频繁发生，针对这一现象我们除了对燃油的储存和分滤要严格按照要求进行操作，并且对高压油泵运行工况要进行仔细的监控与检查。下面我们就高压油泵的故障做一下分析与处理，和大家共同探讨，以期为大家对该型柴油机高压油泵的维护有一定的帮助。

中海集运“5 6 0 0 T E U”大型集装箱船舶，每艘船均配置有WARTSILA 6R32LNE 型发电柴油机组4 台，6 缸四冲程、缸径320mm、冲程350mm、单机功率2430KW、转速720rpm。运行中常见的单缸高压油泵柱塞偶件咬紧或咬死，引发单缸不发火不工作。多年以来，本轮4 台副机高压油泵柱塞偶件咬紧现象时有发生。在某个时段，4 台副机的咬紧现象会频繁发生，严重时1—2 小时发生一次，甚至2 个缸同时发生，对船舶安全造成较大的威胁。咬紧这种故障在姐妹船中也普遍存在，特别是燃用质量不太好的燃料油时，其故障发生率和严重性就增加。严重时，二管轮吊检高压油泵并装复使用后，该缸咬紧故障仍然发生，只有更换柱塞偶件才能得到暂时的根除。

1.该故障的过往处理方法

对于这样的故障，都认为是高压油泵柱塞偶件咬紧，而咬紧的原因一般认为是燃油质量不好，杂质太多或燃油容易氣化或副机进油温度太高或进油背压太低，容易引起燃油气化，偶件滑动面干摩擦，发热，最后咬紧。

针对上述原因，通常的做法是油门齿条加油活络或拆检高压油泵，磨损严重的换新偶件；副机日常使用中，控制燃油进机粘度在说明书规定的16——24cst的范围，并尽可能降低燃油进机温度120℃或更低。然而，采取上述方法来处理这一故障的，经验和实践证明，只能缓解现象的发生，而未能从根本上消除故障。

2.高压油泵柱塞偶件的结构特征与咬紧机理分析

如图1所示：柱塞套筒中部有3个小通道。

第一个是用于冷却与润滑偶件的燃油小通道；第二个是起冷却与润滑作用后燃油泄放小通道；第三个是冷却与润滑柱塞下部圆柱面的滑油进油小通道。柱塞圆柱体上有一个起燃油与滑油隔离作用的密封胶圈。

作用原理：柱塞偶件由柱塞套筒和柱塞组成，工作时柱塞在套筒内孔上下滑动而产泵吸作用，其工作面配合精细。柱塞上部得到燃油冷却与润滑，中部是通过小通道流进小量燃油冷却与润滑，下部由小通道流进滑油冷却与润滑。实际经验告诉我们，偶件咬紧或“咬死”故障都发生在柱塞中部与套筒内孔两道燃油环槽内圆面之间。也就是说，如果上述部位冷却不好或有积垢，柱塞偶件咬紧故障就不可避免地发生了，再引起单缸不供油、单缸不发火不工作。

3.故障特征

（1） 高压油泵咬紧故障发生后，拆检柱塞偶件，发现如图2所示的部位是咬紧和产生拉痕多发部位，但有时柱塞面状态还是正常的。拆检柱塞套筒，发现如图所示的部位，即套筒内FO进油槽和泄放油槽部位容易积聚较硬的白色垢，用细沙纸打磨后，显示白色污垢。

（2）以往，我们对柱塞偶件的结构特征了解不较深刻，对咬紧的机理未做进一步的研究和探讨。柱塞偶件咬紧故障发生后，进行拆检、清洁装复，继续使用，再“咬死”，再拆检，柱塞偶件配合面拉痕，只能更换柱塞偶件。

（3）以往的做法存在一个误区，柱塞偶件拆检，清洁后，都以为正常了，其实，经验证明，一般的清洁方法是无法彻底清除柱塞套筒内圆面的白色垢。白色垢在套筒内看不到，也摸不着，粘得也非常牢固，所以高压油泵装复使用，常出现再次发生柱塞咬紧现象，再次拆检时，发生柱塞拉毛现象更严重。

（4）高压油泵咬紧故障发生后，我们检查高压油泵柱塞偶件冷却与润滑作用的燃油泄放管，发现这根管常有堵塞现象，偶件中部没有冷却与润滑了，这意味着柱塞偶件相对运动时容易发热与干磨。

总之，我们认为高压油泵柱塞偶件“咬紧”的根本原因是柱塞偶件套筒内孔中部，即套筒内孔工作面FO进油环槽与FO泄放油环槽之间的内圆柱面部位，经过长时间运行后，容易积聚较硬的白色垢，且垢牢固地粘贴在工作内圆孔面上，FO泄放油小通道也逐渐阻塞，致使偶件间隙变小，相对滑动阻力增大，冷却效果降低，最终拉毛咬紧或咬死。

4.清洁柱塞套筒内部积垢的有效方法

通过实验证明，用DREWFC 滤网清洁剂和超声波清洗器对柱塞套筒进行清洗12小时，之后用柴油和压缩空气冲洗，其内部清洁状态恢复到新的状态。当高压油泵发生第一次咬紧或检查发生偶件冷却与润滑作用的燃油泄放管不通或流量减小时，即拆检高压油泵并进行彻底清洁，高压油泵装复后的使用效果与新的一样，这样能有效防止柱塞偶件进一步拉毛损坏，大大地提高柱塞偶件的使用寿命。平常对有咬紧苗头的高压油泵预先拆检并超声波清洗柱塞套筒，确保高压油泵少发生咬紧故障。

5.防止高压油泵发生咬紧故障，还需要做好以下工作

此种柴油机燃用的燃料油，其粘度小于13cst并且油温高于128℃时也很容易出现部分高压油泵柱塞偶件卡阻现象，所以燃油进机温度一般控制在低于120℃、粘度在19-22cst范围内，同时停电机时要注意检查活络高压油泵的油门拉杆，防止卡阻，每运行250小时高压油泵及其各连接杆处应给予活络。控制副机燃油温度和保持副机燃油系统一定的背压（0.7Mpa），是防止高压油泵柱塞偶件咬死的有效措施。万一船舶补进了油质较差的烧料油，高压油泵容易出现柱塞偶件咬死故障时，为了及早发现高压油泵故障，我们可以在机舱监控系统电脑上增加设置4 台副机6 个缸排气温度的低温报警或高温报警（400℃）功能，这样就能及早发现某缸高压油泵柱塞偶

件的咬死现象，防止同时出现两个高压油泵咬死而造成单机运行电机跳电事故的发生，完全消除了这一安全隐患。endprint