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高级老轨告诉你:好好的油头(滑阀式喷油器)为什么做不了喷油试验.........
时间:2021-09-11 11:22 点击:142 次

0 引言

喷油器是柴油机的重要设备之一,其功能是否正常直接影响到到柴油机的运行工况。所以对喷油器必须给予足够的重视。本文试着对MAN B&W 主机滑阀式喷油器的功能试验进行探讨(MEC电喷主机也是这种类型),希望对大家在今后的轮机管理工作中有所帮助,不足之外,也希望大家给予指正。

喷油器的功能试验一般有

1)喷孔堵塞检查;

2)雾化检查;

3)开启压力检查;

4)密封试验或滑阀功能检查;

5)0型密封圈压力试验;这里只想着重探讨一下开启压力的检查。

1  开启压力检查时出现的问题

(1)干过MAN B&W 主机的轮机员检查喷油器的开启压力时,也许很多人会遇到一个比较奇怪的现象。那就是本来喷油器在气缸盖上工作很正常,但当定期检查时,把它从缸头上拆下装到油头试验平台上试验其功能时,开启压力却测试不了,油压建立不了,油全部从回油孔流出来。把喷油器解体、清洁后组装,然后再安装到试验平台进行试验,还是一样,没办法建立油压,开启压力测试不了。

(2)有次本人接替大管轮工作时,在交接班时两人一起在检查已安装在试验平台上喷油器的开启压力,开启压力正常。之后本人把这只喷油器拆下,换别的喷油器上去检查,开启压力检查不了,然后就把原来那只再装上去检查,也检查不了。当时就感觉很奇怪,交接班一起检查时都正常,为何拆下来再装上去就检查不了呢?

2 问题分析

开启压力检查不了,因为油压建立不了,油全部从回油孔流出来。原因只有两个一是试验平台空气泵问题,其二是喷油器问题。

(1)空气泵检查

为什么会怀疑空气泵呢?因为如果空气泵泵油量太小,开始不能建立起让喷油器滑阀抬起封闭循环孔的油压,油就会从回油孔循环流回。

1)检查供气是否达到规定的7-10bar要求,并调到符合要求;

2)本空气泵用油是有规定的,在50℃时,粘度在7-10厘沲的液压油(用液压油是为了防锈和增强密封性),全部换上清洁的液压油并放空气,再检查,还是无法试验;

3)解体空气泵检查其活塞密封装置,单向阀等零件都正常,装复再试验其封闭压力也正常,这说明空气泵功能正常。问题不在空气泵,而在喷油器本身。

(2)喷油器检查

因为油压建立不了,油全部从回油孔流出,那么原因只有两个:

一是止回阀里的滑阀卡死不能封闭循环孔,引起油全部循环回流。

其二是喷油器内漏严重,几个密封面密封不严。从前面提到的在缸上工作正常,安装在试验平台上就没办法进行功能试验,可以判断不是滑阀卡死原因(如果卡死,不能封闭循环孔,那么在缸头上就不能正常工作了),而是内漏原因引起的。

先来简单了解一下喷油器的结构和喷油过程。喷油器的结构如下图1,喷油过程如图2、3、4。

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当油压低于15巴时,油经过止回阀内的循环孔回流进行循环(如图2),当油压高于15巴时,止回阀内的滑阀抬起封闭循环孔,建立油压如(图3);当油压高于喷油器开启压力时,针阀就会抬起开始喷油如(图4)。前面提到的因为内漏原因油压建立不了,和下面几个密封面有关;

1)止回阀和阀杆导套的运动部件之间的间隙,因为它们都是偶件,是特殊材料制作,耐磨,即使有渗漏,量也很小,可以排除;

2)针阀与阀杆导套座如果磨损密封不严,油就会从油嘴流出,所以也可以排除;

3)剩下的就是这几个固定件的密封接触面:止回阀与喷油器头之间的接触面;止回阀与推力轴之间的接触面;推力轴与推力块的接触面。本人试着在推力轴与推力块之间加紫铜垫片,然后试验,郊果不错,可以测试开启压力。也试着在锁紧螺帽内圆底部凸台上加紫铜垫圈,目的是组装喷油器时,可以把壳体上移一个高度,这样就可以把这三个接触面更好的压紧,提高密封性;然后试验,效果一样良好,可以测试开启压力。所以问题的原因就是那三个接触面密封不好,造成内漏严重。

那为什么在缸头上可以正常工作,在试验平台上却无法进行功能试验?那是因为主机的高压油泵泵油量大且速度快,足以克服内漏量。而在试验平台上的空气泵泵油量相对较小,内漏又严重,所以油压就无法建立,当然就没办法进行功能试验了。

至于第二种情况,之前可以测试,拆下重新安装就测试不了。主要原因还是内漏严重引起的;还有就是喷油器本身存在缺陷,在设计上存在不足,才会造成拆下后重新安装就测试不了。

图片

上面提到的那三个刚性接触面经多次拆检、挤压和长时间泄漏量冲蚀,整体长度会因磨损而减少,而锁紧螺帽每次上紧都是上到底,不能增加预紧力,所以经过多次拆检后,这三个接触面就无法压紧密封了。有些甚至出现在锁紧后,存在少计间隙,用手都可以感觉到油嘴的松动感。为何拆下后重新安装就测试不了?那是因为交班大管轮在试验平台上安装喷油器时,上紧力矩过大(本来说明书对在试验平台上安装喷油器也是有规定上紧力矩的;只是大部分轮机员不重视,都是随意上紧的)。上紧力越大,就可以把壳体往上提升(在试验台上会提升下部喷油器壳体,在缸头上安装时会压下上部压紧头,因此,喷油器实际的喷油压力理论上是和油头的锁紧螺栓的力矩有很大关联的),这样就可以把这三个接触面更加压紧,增加了密封性;当拆下重新安装时,上紧力矩比原来少太多,不能把这三个接触面压紧,就会造成内漏严重,无法测试了。

其实这种通过加大上紧力矩压紧三个密封面测试出来的开启压力是不准确的。壳体的往上提升也是有限度的,当三个刚性接触面压紧在一起后就没办法再提升了。当然靠壳体的提升,压紧三个接触面,也会增大弹簧220的预紧力,也就是增大开启压力。

3  对策

因为喷油器本身的缺陷,如果内漏严重,影响到柴油机的功能了,只能更换备件了;如果内漏不是很严重,不会严重影响到柴机的功能,只是在试验平台上试验不了,这时就更换备件,就会造成浪费,对船舶成本控制不利。其实只要在试验平台上无法功能试验,即使它在缸头上还能够正常工作;它已经开始影响柴油机的燃烧性能,因为内漏会让喷油定时滞后,也会造成喷油量减少。那如何解决呢?

在管理上:

1)最完美的当然是更换备件,但会增加柴油机维护保养费用;

2)在推力轴和推力块之间加紫铜垫片;

3)在锁紧螺帽内圆底部凸台上加垫圈,然后再上紧,使壳体上升,压紧那三个接触面;增加密封性,减少内漏量;

在设计上,如果船舶制造商能对下面几点加以改善,会更好:

1)加长喷油器头螺纹段的长度,以便锁紧螺帽上紧时,能更多的使壳体往上移,更好的压紧三个接触面;

2)减少锁紧螺帽螺纹段的高度或者加高其内圆底部凸台高度,这样都可以让壳体上移,更好的压紧那三个接触面;减少内漏。

让壳体上移压紧那三个接触面,会让弹簧预紧力加大,也就是增大开启压力,也许这正好可以弥补喷溅器使用一段时间后,开启压力会下降所造成的影响。本文在另外一篇文章谈过喷油器另外一个缺陷即锁紧螺帽没有止松装置,这里就不再描述了。

4 结束语

喷油器是船舶柴油机的关键部件之一,它工作的稳定性、可靠性对柴油机的正常运转至关重要。所以说明书要求在喷油器在安装在缸头上之前,都必须进行功能试验,以确保其功能正常,保证主机正常工作。如果在试验平台上无法试验的,一定要找原因,确保在安装在缸头上前,使其功能试验能正常进行,能消除隐患,确保主机正常运行。


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