O·C船主機(jī)高壓油泵氣動封缸裝置不能氣動解除的故障分析

楊樹森，涂志平，周克勤

(1.青島遠(yuǎn)洋船員職業(yè)學(xué)院，山東青島 266071;2.青島萬度力工程有限公司，山東青島 266071)

O·C船主機(jī)型號為MAN-B＆W 6S80MC-C。在某次航行中，主機(jī)No.2缸液壓排氣閥的液壓油管破裂漏油，因馬上要進(jìn)港，采取了單缸停油運行。該機(jī)型的單缸停油即抬起高壓油泵滾輪，不是傳統(tǒng)的機(jī)械方式，而是氣動封缸。安全抵港后，輪機(jī)員更換了漏油的液壓油管。但在準(zhǔn)備解除高壓油泵封缸時，卻遇到了意想不到的難題——不能氣動解除封缸，即高壓油泵滾輪不能復(fù)位，按照說明書要求的操作步驟也無效。為了弄清故障的原因，輪機(jī)員對氣動封缸的原理圖進(jìn)行認(rèn)真研究，并分析每個部件的結(jié)構(gòu)特點和作用，最終問題得到了解決。

1 主機(jī)高壓油泵氣動封缸裝置原理

1.1 主機(jī)高壓油泵氣動封缸裝置的組成

主機(jī)高壓油泵氣動封缸裝置主要由三位四通閥、封缸活塞桿汽缸、封缸銷軸汽缸和壓力開關(guān)組成，其原理圖如圖1所示。

圖1 主機(jī)高壓油泵氣動封缸裝置原理圖

1.2 主機(jī)高壓油氣動泵封缸裝置各部件的作用

1)三位四通閥。手動操作，使高壓油泵滾輪提升 (此時單缸停油)和復(fù)位 (解除封缸)。

2)封缸活塞桿汽缸。使高壓油泵滾輪封缸銷軸逆時針旋轉(zhuǎn)時 (封缸)，順時針方向旋轉(zhuǎn)時 (解除封缸)。

3)封缸銷軸汽缸。使高壓油泵滾輪封缸銷軸插入 (封缸)，軸向抽出 (解除封缸)。

4)壓力開關(guān)。當(dāng)高壓油泵滾輪提升 (封缸)后，發(fā)出0.4 MPa的壓力信號。

1.3 主機(jī)高壓油泵封缸裝置動作過程

主機(jī)高壓油泵滾輪的提升 (封缸)和降落(解除封缸)主要靠手動操作三位四通閥來實現(xiàn)。

當(dāng)封缸時，為使主機(jī)高壓油泵的滾輪提升，首先提起三位四通閥圓盤上的凸鈕，然后逆時針旋轉(zhuǎn)圓盤90°，使三位四通閥左側(cè)有效，此時三位四通閥上的接口1-2接通、3-E接通，來自1接口的0.7 MPa的控制空氣首先通至高壓油泵封缸銷軸汽缸的1接口，2接口與大氣相通，使封缸銷軸快速軸向插入高壓油泵滾輪導(dǎo)筒;當(dāng)封缸銷軸插入后，控制空氣才能經(jīng)過封缸銷軸汽缸上的3接口通至封缸活塞桿汽缸的上部，使汽缸內(nèi)的活塞桿伸出，通過杠桿帶動封缸銷軸逆時針轉(zhuǎn)動，從而使銷軸上的偏心軸提升并頂住高壓油泵滾輪導(dǎo)筒，即封缸過程;當(dāng)高壓油泵滾輪導(dǎo)筒裝置提升 (封缸)后，壓力開關(guān)指示出該缸高壓油泵滾輪已提升，并發(fā)出報警。主機(jī)在停車狀態(tài)下高壓油泵氣動封缸時，若封缸銷軸不能順利插入高壓油泵滾輪導(dǎo)筒中，可借助盤車機(jī)盤車，使高壓油泵滾輪處于最高位置后，再進(jìn)行一次封缸操作即可。

2 三位四通閥的結(jié)構(gòu)

主機(jī)高壓油泵氣動封缸裝置的核心部件是三位四通閥，通過對三位四通閥的解體發(fā)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)比較特殊，很容易被認(rèn)為是1個二位三通閥，其實該三位四通閥是由2個二位三通閥疊加而成。

當(dāng)提起圓盤上的凸鈕 (帶彈力)逆時針旋轉(zhuǎn)圓盤90°位置，圓盤帶動閥芯逆時針轉(zhuǎn)動，三位四通閥左側(cè)位置有效，即封缸位置。

提起圓盤上的凸鈕，順時針轉(zhuǎn)圓盤90°位置，圓盤帶動閥芯順時針轉(zhuǎn)動，三位四通閥中間位置有效，即通常工作位置。

提起圓盤上的凸鈕，順時針旋轉(zhuǎn)圓盤90°位置后，再用力壓下凸鈕并保持，進(jìn)行解除封缸，三位四通閥右側(cè)位置有效，即解除封缸位置。一旦封缸解除，松開凸鈕，三位四通閥中間位置有效，此位置是通常工作位置。

3 主機(jī)高壓油泵解除封缸操作

當(dāng)需要主機(jī)高壓油泵滾輪導(dǎo)筒裝置降落，即解除封缸時，首先提起三位四通閥圓盤上的凸鈕，然后順時針旋轉(zhuǎn)圓盤90°，用力壓下凸鈕并保持，使三位四通閥右側(cè)有效，此時，三位四通閥上的接口1-3接通、2-E接通，來自1接口的0.7MPa的控制空氣一路通至高壓油泵封缸活塞桿汽缸的活塞桿端，而封缸活塞桿汽缸另一端的空氣則通過封缸銷軸汽缸上的接口3-1通至大氣，使汽缸內(nèi)活塞桿快速縮回汽缸，通過杠桿帶動封缸銷軸順時針轉(zhuǎn)動，從而使銷軸上的偏心軸降落并不再頂住滾輪導(dǎo)筒;另一路通至高壓油泵封缸銷軸汽缸的2接口，此時，1接口通大氣，封缸銷軸從高壓油泵滾輪導(dǎo)筒中軸向抽出，封缸活塞桿汽缸內(nèi)活塞兩端同時得到控制空氣，高壓油泵滾輪導(dǎo)筒裝置降落——解除封缸，壓力開關(guān)指示該缸高壓油泵滾輪已降落，報警信號復(fù)位。當(dāng)高壓油泵恢復(fù)正常后，松開三位四通閥圓盤上的凸鈕，三位四通閥的中位有效，此時三位四通閥上的接口2-3-E接通，1接口被切斷，0.7MPa控制空氣被切斷的同時，封缸活塞桿汽缸和封缸銷軸汽缸同時泄氣。

簡而言之:主機(jī)高壓油泵解除封缸時，順時針旋轉(zhuǎn)封缸銷軸，封缸銷軸從滾輪導(dǎo)筒中抽出，降落高壓油泵滾輪導(dǎo)筒。

4 主機(jī)高壓油泵封缸后不能氣動解除的故障原因

通過以上分析可以看出，造成高壓油泵封缸后不能氣動解除的主要原因有以下2點。

1)輪機(jī)員對這種新式的氣動封缸裝置了解較少，特別是對三位四通閥的結(jié)構(gòu)不熟悉，誤認(rèn)為該閥是1個二位三通閥，解體以后才弄清其結(jié)構(gòu)和工作原理。

2)主機(jī)高壓油泵封缸操作說明書中，尤其是“恢復(fù)正常中的第三步”:“壓下凸鈕復(fù)位”語言過于簡練，容易引起誤解，特別是圓盤在順時針旋轉(zhuǎn)90°后，凸鈕在彈力下鎖住圓盤，就誤認(rèn)為是壓下了凸鈕，實際上是沒有用力壓下凸鈕并保持，導(dǎo)致封缸銷軸沒有從滾輪導(dǎo)筒中抽出，即氣動封缸不能解除。