一例MAN-B&W ME主机高压油泵行程故障
我轮主机为MAN B&W 6S0 ME—C 8.1型电喷柴油机，**制造，出厂日期为2013年5月，至故障发生船舶运营了5.74年，主机运行约20000小时左右。
故障现象
某航次在进长江时，突然主机MOP上出现主机NO5缸柱塞行程异常报警，约5秒钟以后又自行消失，恢复正常运行，用手触摸高压油管脉动正常，未见主机热工况有何变化，同时考虑到长江内机动航行，不宜对主机进行停机拆检，但这种报警必须重视，决定在停泊港口后，做好各项安全措施后再对NO5缸高压油泵等部件进行拆检，查找故障点。
故障分析
B&W电喷柴油机的高压油泵与传统柴油机的高压油泵区别在于柱塞的上行由凸轮轴改成由多功能阀控制的伺服油顶升，下行复位由弹簧弹力改为燃油压力（即利用喷油以后的残余压力和供油压力共同作用使柱塞复位）。如此既可减少结构复杂程度，也为电子设备的监控提供方便。
因此高压油泵的柱塞为一圆柱体（非电喷机对称布置的回油斜槽），提高了柱塞的密封性。同时在柱塞底部用螺纹连接有防油罩，其外观为有一定锥度的罩子，其功能有二，一是与柱塞行程传感器配合，为CCU提供柱塞行程的数据，经过CCU的计算得出每次供油的多少，用于负荷进行调节；二是利用防油罩的遮挡作用，防止柱塞与套筒间隙漏下来的燃油污染伺服滑油。 那么主机出现柱塞行程异常报警与哪些部件有关的呢？
1. 高压油泵吸油阀故障（关不严）。
2. 喷油器故障（卡死在打开位置）。
3. 燃油压力太低。
4. CCU 的MPC板故障。
5. 多功能阀有卡滞现象。
6. 柱塞行程传感器故障。
7. 防油罩松脱。
对此我们采用了排除法，一一处理：吸油阀我们前两个航次才进行过拆检，应当不会出现卡滞现象，但也不能排除关不严现象；喷油器卡死在开启位置会导致高压油管脉动减弱或者没有脉动同时柱塞也会停止在上行位置；CCU的MPC板、柱塞行程传感器和多功能阀以及防油罩松脱故障在航行中无法排除嫌疑，只有待停机后进行检测才能确定。在靠泊好以后，我们对主机进行自检测试，没有发现MPC板、多功能阀及行程传感器故障，检测正常，那么最大的可能就是防油罩松脱导致柱塞行程异常。
前面说过柱塞与防油罩是用螺纹进行连接的，在厂家进行组装完成以后会在螺纹处打上洋冲孔做为防松措施，可是这个措施也是了胜于无。从工作原理上来说，柱塞的底部穿过防油罩，然后与伺服油驱动的动力活塞之间面接触，防油罩只是随着柱塞上、下移动，让行程传感器测量行程，柱塞底部会凸出防油罩顶面1--2mm,它与动力活塞不直接接触。但是柱塞长期受到往复运动的冲击，随之运动的防油罩的螺纹在这种冲击力作用下会松动，慢慢旋转下降，最终会与柱塞底部平齐，甚至低于出柱塞底部，此时防油罩直接与动力活塞接触，防油罩与柱塞之间的螺纹受力，那么很快螺纹就会被冲击力破坏，并产生磨屑，加速柱塞底部与防油罩接触面以及柱塞偶件的磨损，并有可能进入伺服油系统造成其他的故障。另一方面由于防油罩与柱塞松脱不再同步，两者出现相对运动（图2、图4），造成两者之间原本的相对位置发生改变，因而在MOP上会发现该缸的柱塞行程会异常的变大（相较于其他缸会偏大3-5mm的行程，这得看防油罩和柱塞底的磨损情况而定），这也就会造成柱塞有效行程的改变（柱塞有效行程会变小），从而导致该缸的热工况发生变化，严重时可能会导致该缸不发火。
在我们拆下NO5缸高压油泵柱塞以后，看到柱塞已经与防油罩脱离，螺纹已消失殆尽，呼应了我们的分析，这种设计上的缺陷，出现故障难以避免。
图2 经过焊接后的柱塞与防油罩
图3焊补后的柱塞
图4未焊补的柱塞
应对措施
在拆检以后发现柱塞与防油罩之间脱离了接触，无法原样装复，船上又没有备件，怎么办？
在检查高压油泵内腔以后，结合防油罩的功用进行分析，我认为可以利用其与柱塞底部的台阶进行焊补修复。原理上，防油罩只要不与动力活塞接触，同时也不与行程传感器打架，那么就不影响使用。
我们决定采用不锈钢焊条对其进行焊补作业。首先将柱塞固定在台钳上，然后测量柱塞底部与防油罩的间隙有多大，再用合适的塑料材质对间隙进行填充找正。待找正后，再用点焊的办法先行固定。此时一定不能在柱塞的底面进行焊接作业，因为此处是柱塞与动力活塞的接触面，一旦有任何闪失都会造成不良影响，只能在防油罩的上部与柱塞接触的台阶处进行焊接作业，这里不会对柱塞的行程和防油罩造成任何影响。同时要注意柱塞底部一定要高出防油罩1-2mm，以防止再次出现防油罩受力的情况发生。
经过一番小心做业后，装复高压油泵并进行测试，没有任何异常。心中悬着的心也总算是放下，在日后的管理当中还得要注意主机各缸的行程变化，并重点关注此缸的防油罩固定情况。
经验总结
1、当主机出现这样的报警时，如果只是偶尔出现一次，并且很快恢复正常，可以视情继续航行。如果报警连续出现则需要考虑尽快停车进行主机自检测试，以确定故障点。或者在不允许停车的情况下，出现MPC板故障、多功能阀卡滞、传感器故障等情况时，可采用封缸运行（单缸断油，排气阀强制打开）坚持到安全水域后再行检查。
2、在日常管理当中最重要的是及时发现防油罩的松动，早处理比晚处理的效果好很多，如果发现柱塞与防油罩出现松动时，可以在螺纹处打上螺纹胶来进行止动，效果良好。我们提请厂家改进柱塞与防油罩的联接方法，毕定防油罩不是个需要频繁进行拆解的部件，制造时采用其他固定方法，完全避免出现松动的情况。
3、在事后复盘此故障时，发现柱塞与防油罩的同心定位是修复的关键，可利用车床进行定位。方法是用车床的夹具垫上铜皮、夹住柱塞杆并找正，在防油罩开口口沿处放置一块直径相同的带中心孔的铁板，然后利用车床顶针顶住这个铁板，将防油罩与柱塞接合，再用百分表进行防油罩的找正，这样即可保证防油罩与柱塞的同心度也方便进行焊接作业。
联系客服
