5 000 PCC“SHANGHAI HIGHWY”船主機啟動分析與處理

(南通中遠川崎船舶工程有限公司，江蘇 南通 226005)

本公司建造的5 000 PCC “SHANGHAI HIGHWAY”船交船后不久，船東反映主機啟動時，發現用一臺啟動泵無法保持油壓，需要用兩臺啟動泵才能將主機啟動起來。該輪主機在系泊試驗后，發生過用1臺啟動泵不能保持油壓的現象，海試后更換了伺服(servo)油壓升壓用的主高壓泵的排量控制比例閥，顯示正常。交船后，在開往日本的途中，再次發生1臺啟動泵無法保持油壓、需要用2臺啟動泵才將主機啟動起來的現象。

進入橫濱港進行主機啟動操作時兩臺啟動泵中的一臺突然停止，伺服油壓下降主機未能啟動。

1 故障分析

1.1 啟動時伺服系統的動作原理

根據主機的備用信號，啟動泵在蓄壓器對伺服系統蓄壓并保持[1-2]。為了縮短油壓上升所需要的時間,開始時用兩臺泵，中途停掉一臺泵，一臺繼續運轉，當油壓達到17 MPa時打開釋放閥。

一旦主機根據運轉手柄的命令開始旋轉時，蓄積的油壓驅動燃料泵及排氣閥。同時，主高壓泵開始動作。

主高壓泵使油壓保持穩定，當主機轉速達到14.9 r/min，主啟動泵自動停止。

1.2 系統設計

該系統為成熟設計，已有大量使用實績，首先可以排除設計問題。

1.3 信號異常

發生故障后，船員檢查發現啟動泵啟動屏內的泵運轉信號的連接端子脫落，信號中斷，該泵的電源被切斷。對該部位進行了防脫落處理。

再次發生問題時，該因素可以排除。

1.4 比例閥異常

原本的設計是1臺啟動泵就可以保持規定的油壓，要2臺啟動泵才能保持油壓說明伺服系統有故障。根據交船前處理經驗，換過比例閥后，系統正常。但在船?？咳毡緯r，登輪檢查發現比例閥有一些磨損，懷疑液壓油內可能有異物。

1.5 系統管系漏油

經檢查，管系未發現明顯的向外漏油的現象。

所以，可以推定系統內有泄漏。

2 故障處理

根據以上分析，準備了比例閥、小型簡易濾器在智利登輪。

登輪后檢查發現比例閥的磨損加劇，于是更換了比例閥。更換后對伺服系統動作情況進行了確認，顯示正常。

因懷疑伺服系統液壓油中有異物流入比例閥，導致比例閥磨損。為了防止供給比例閥的控制油中可能含有的異物流入比例閥，臨時在該閥的進口處安裝了垂直型的小型簡易10 μm濾器。

對伺服系統液壓油的清潔度進行檢測，發現偏離ISO 16/13標準。于是暫時設置了可移動式簡易清潔機。

簡易清潔機經過4 d的運轉后，到秘魯時伺服系統液壓油的清潔度基本提高至標準值。

進秘魯港前，伺服系統油壓開始變得不穩定，發生報警。該濾器的顯示為綠色，未發生大的壓差，估計是有海況變化等外部的影響需要進行急劇控制時機械式高壓泵的控制因為濾器的原因變得不穩定，所以在離開秘魯前往日本的途中拆下了濾器。此后未有發生該報警的報告。

3 比例閥及濾器的檢查

3.1 比例閥的檢查

檢查換下來的比例閥，發現壓力為17 MPa時，漏油量為5 L/min。

拆開后，發現閥芯邊緣約有20 μm的磨損。判斷是液壓油中的異物影響。

3.2 濾器的檢查

對拆下的比例閥前面的濾器進行檢查。

從濾器中取出數毫米長的塑料片和金屬片等異物。這些異物一旦進入比例閥，就會引起閥芯的磨損，導致漏油量增大。

伺服系統液壓油供給系統中裝有50 μm的主濾器，所以這些異物原來存在于該主濾器的下游。

伺服系統與主機的接口附近的U型管部位，也有可能存在異物。

4 對處理結果的確認

該船再次到日本時，登船進行檢查和確認。

確認伺服系統液壓油的清潔度滿足所要求的ISO 16/13。

確認啟動泵啟動油壓上升的時間，與在智利泵新換時相比毫不遜色，比例閥也未進一步磨損，說明這部分油供是清潔的。

對供給伺服系統液壓油的U型管內的情況進行了確認，沒有異常。

5 結論

綜上所述，伺服系統油壓下降引起的主機不能啟動的故障原因為：①啟動泵的信號線連接脫落，②主高壓泵的比例閥閥芯因異物導致磨損引起漏油增多。

在增加了信號線連接防脫落緊固帶，安裝了濾器和清潔機后，確認伺服系統液壓油的清潔度滿足標準要求、比例閥漏油情況得到解決,且后來未再發生。說明以上判斷是正確的、處理是有效的。

[1] 仰德標，明廷鋒.柴油機故障診斷研究綜述[J].船海工程,2000(2):26-29.

[2] 吳 俊.拖纜機液壓主系統回路故障模式及影響分析[J].船海工程,2011，40(1):11-13.