修不好的某轮MEC电喷主机油头试验台？冤枉！

对同行们来说，油头的好坏对主、副机燃烧系统及工况的影响不言而喻。但主机油头试验台不好，怎么测试油头的好坏呢？

19年我有幸上某轮接班，由于疫情影响，大家都在微信上交接。交流中接班二轨告诉我，听说船上主机油头试验台不好用，油头试验不了，都直接换用新油头。交班二轨我认识，就直接咨询他。他说知道我要来，就在前几天又解体过一次主机油头试验台，许多零部件都换新了，还是不好用，这个现象已经好几年了。我叫他把换过的部件在说明书上做个记号，建议要申请的部件也备注一下。

上船一通忙碌，稍稍安顿，我让二轨先试验一下主机油头(我轮主机是6S50ME-C8型MANB&W电喷主机，油头是滑阀式)，他说封闭压力能打到400bar,就是做不了回油压力试验和启阀压力试验，试验台的油泵可能问题不大，油头的止回阀可能有问题。后来我让他操作演示并讲解一遍，现象的确如此：在装上回油管时泵压只能打到15bar左右，电子显示最大偶尔跳到20bar,边泵边回油，回油不断，无法按照操作规程进行回油压力试验和启阀压力试验。

我是第二次上电喷型主机，从而先看了主机油头结构和拆检操作说明书，也看了主机油头试验台说明书（本船配备的型号是VPUD1000-3），并按照说明书对液压油的要求7-10CST(50℃)挑选了15 CST(40℃)的液压油，更换了试验台油箱原存32 CST(40℃)的液压油。再挑了一个外观本体好些的旧油头解体，取其本体，清洁干净，里面的针阀总成（图号P90910-0166-28，下同）、弹簧（-219）、推力杆（-197）和止回阀总成（-185）等全部换新，为了避免说明书上倒装可能偏移的误差，特地小心地正向竖着组装，保证对中，收紧锁紧螺母后试验，结果老样子！

不奇怪，我相信以前他们也小心地试过全新的部件！排除法，按理说新的油头应该没问题，那么问题就出在油头试验台上。二轨说跟他在大二船比，感觉油泵的速度不够，我再想以前几任都怀疑油头试验台，包括老轨、二轨、三轨和机工长都研究过，一届一届都搞过，说明书复印过好多份，他们的怀疑不会没有道理，而且申请了所有的油头试验台主要备件，几乎换新了所有的备件，包括油泵外部的气源控制二位三通电磁阀、空气调压阀、程序控制电路板、油箱滤器等。

说明书不是很清楚，所以我决定解体油泵看看，看看实体至少更能了解。我一看备件箱，好家伙，新的旧的，几乎所有的备件都有。按常理，有备件总不至于搞不好，顿时平添几分信心。由于时间紧，见缝插针，我就大致解体了，发现交班二轨把该换的都换了：包括吸油换向控制阀总成、排油换向控制阀总成、吸油单向阀总成、排油单向阀总成、柱塞杆油封总成、气泵活塞密封令、换向阀芯和导套上所有密封令等，没有发现什么大问题，搞的挺好，确实没有什么必须要换的了！但小心起见，我把认为比较关键的柱塞杆油封（即油泵油封）总成又换了一遍新，拆检了一下排油单向阀，安装和检验没问题！没发现明显问题，心里又落空了，装复试验，果然毫无起色！

新油头应该没问题，试验台装置也没发现明显问题，还是没解决问题，看来问题不妙！我们再观察试验过程，并且比较电脑上类似的滑阀检验动画教材，感觉油泵供油速度和滑阀回油速度不匹配，要么油头回油太快，要么泵油太慢，所以决定重新从这两个方面着手！

大胆地怀疑，小心地求证，先研究油头。从结构原理看，说明书上讲注油放气后达到15bar滑阀升起密封住回油孔，我们试验时能打到15bar ，怎么还回油？封闭压力打到400bar都不喷油，难道回油孔太大，滑阀根本就没有抬起来，导致滑阀上部的油压力加弹簧力大于滑阀向上的油压作用力（这时没有压差，滑阀上下油压作用力相当），针阀就只有上部的油压力和弹簧力？按理说回油孔不会设计成这样，但我们还是想看看究竟，假如有两三个回油孔，我们可以堵住一两个试试。碰巧了，我们先解体的是一个旧止回阀，弹簧座本体上只有一个很小的针眼大节流孔，应该回油量小于泵油量，但是节流孔所在的位置跟说明书不一样，该节流孔所在轴面比滑阀上升能密封住的耦合轴面要略小，存在一个环带间隙，这样的话即使滑阀上升到节流孔的位置也密封不住节流孔，跟说明书图示原理不一样，这样通过节流孔和环带间隙就有可能一直回油！除非压差打到更高，克服更大的弹簧压缩力，即滑阀再上升约3-5mm，利用滑阀的上平面与弹簧座本体的下平面密封住回油———仔细看看两边平面，很光亮，两面有紧压接触磨合的痕迹，应该最终是靠平面密封的！

我们又拆检了2个新止回阀（腔室本体有1个大回油孔和2个大回油孔的两种设计，有1个大回油孔的应该是更新的版本，位置通向滑阀中间斜面空腔处，这样改进的结构更合理，即让节流孔的回油通过滑阀与本体的耦合面先注满滑阀中间空腔再充满整个油头本体，保证了滑阀容易快速抬起），发现都跟说明书一样，即节流孔在弹簧座本体与滑阀耦合的同一轴面上，也有较细的轴面，但略高于节流孔的位置，滑阀上升到节流孔的位置就应该能够封住大部分回油，若压差进一步提高，最终上述两个平面也将进一步起密封作用。二轨说他在大二船一般回油压力在15bar，但也有遇到过滑阀回油压力达到40bar的，这也许就是前一种旧阀情况（止回阀的设计版本略有差别造成的），上述结构差别从理论上能证明这一点。根据已知新、旧版本的止回阀都能用，说明油头建压是很快的，即泵油速度是很大于回油速度的，那么推断就是试验台泵油太慢。为了进一步证明试验台泵油较慢和上述两个平面起密封回油的作用，我们决定不装回油阀上的预紧弹簧试试。就在这次组装油头上紧锁紧螺母时，我想用力打紧锁紧螺母，这时压住油头本体的二轨告诉我不必要，他说锁紧螺母用手上到底都是不吃力的，上到底再稍微打紧就行，因为上紧锁紧螺母后本体还可以往下再压一点点的，我一听这话，“啊”的一声惊呼！二轨看我挺吃惊，就连忙进一步补充说，他干过的几条大二系列就是这样的（大二系列我没上过），现在也是这样的！我说你再压压我看看，果然还能压下约3mm!我笑着告诉二轨说，这就发现问题了！这说明上紧锁紧螺母后本体内的推力杆和针阀之间没有接触，至少还有3mm的间隙，这样推力杆和针阀内外腔就一直相通，即使滑阀抬起来了，进入推力杆内的油也会从推力杆和针阀之间跑到外腔，滑阀和针阀的上下没有压差，那么试验台油泵再好也会一直回油，封闭压力打到再高也不会喷射！二轨也惊喜了！为了验证各接触面压实否，我们把各接触面涂上一层薄牛油，按正常上紧锁紧螺母不再下压地组装再拆开，果然发现推力杆和针阀之间球面没有接触！为了保证阀体内止回阀、推力杆和针阀之间各球面完全压紧，根据组装时锁紧螺母上到底后本体还可以往下再压的3mm尺寸，我们把锁紧螺母高度车削掉约4mm,再把本体上盖内的定位销拔掉或锯短，以防定位销把本体顶住导致推力杆和针阀还接触不上，再组装，发现锁紧螺母后再也压不动本体了，而且锁紧螺母拧不到底，拆开后检验各密封面均已压实。仍然按原思路进行，没有装滑阀的预紧弹簧，试验时放气后泵了几下约在13bar滑阀抬起来了，压力急剧攀升，达到360bar喷油了！再装复滑阀的预紧弹簧，试验效果又回到从前！这样就完全排除了油头的问题。

若有所忆，若有所疑，若有所思，那以前的油头怎么也能试验和正常使用？哦，二轨说这又搞明白了一个现象，就是正常试验时固定油头也必须模拟像装在缸头上一样要上紧固定螺母，是这个上紧力再压缩油头本体把油头内各部件密封面压紧的，怪不得试验台旁油头支架容易坏，是这个上紧力较大导致的。再进一步推断：如果这样的油头装在缸头上，也是要靠两边固定螺母上紧再压缩本体而使内部各密封面压实，如果两边固定螺母上得不够紧即使新油头也会有问题。留船机工说上次主机NO.6缸先换新的2个没进行试验的油头就出现问题，后来再换2个新的又好了，大概就是这个没明白的原因。这样的话，那么缸头上固定油头的这2个螺杆预紧力和承受力就比较大，运行中不仅要克服燃气作用力，还要保持密封件的预紧力，我觉得这是设计的不足，不知有没有哪条同类船是否出现过油头固定螺栓断裂的故障？

一阵喜悦后二轨又嘀咕了：记得大二试验台油泵速度比这个快。根据提示，我再次分析试验台说明书和操作规程，又看了一遍动画教程，二轨记的应该没错！从原理上讲，油头充油放气后，在我们调节气动压力（阀3）的时候，气压作用在气动活塞上的力大于已蓄油压作用力才有泵速，随着气压的升高，泵速应该加快，泵油量就逐渐大于回油量，达到一定的压差就会封住回油，液压油不可压缩，油压将急剧增高，油压高了相同的气压下泵速就会变慢，直至平衡不动，为了打到更高油压就要再调高气压。而我们试验台的现象是不管气压高低几乎都是慢条斯理的一个劲！那么根据对熟悉了的油头结构来分析，就是泵油速度不够，泵速没有调节的可操作性，泵油量与回油量的差永远不足以建立克服弹簧预紧力和滑阀自身重力，滑阀可能刚一抬起或上升到一半又落回去了，所以一直较慢的泵速就一直回油，推力杆和针阀的空腔内很难建立油压。原理搞通了，可是油泵检查没发现明显问题，泵油慢的原因又在哪里呢？再试验观察，发现气压高时通过空气滤器的出气也大，当时不清楚原理，怀疑增加的气量都漏掉了？由于之前仓促解体，气泵换向又正常，当时没有研究气动原理，于是决定再解体一次气泵，看看气路是怎么动作的，气量从哪里跑了！我把气泵头部的所有接头都拆了，用空气吹，用手电照，用电焊条通，比划演示换向阀芯和导套在不同位置的气路经过，终于明白了一道道的气路原理：中间通道口的气源通过换向阀芯和导套的不同位置，分别给与上下腔连通的左右口供气，上腔进气下腔就回气，气动活塞运动到底部活塞就顶开底部放气控制阀，换向阀芯在两端气压力差的作用下换向，下腔进气上腔就回气，回气都是通过换向阀芯的对应孔和中空通道经出口空气滤器排出，活塞到达上部又顶开上部控制阀，这时通过气道既利用换向阀芯两端气压作用面积差换向（两边气压相等），又给下次上行换向充了气，循环往复。另外，与底部换向控制阀相通管路连接到换向阀芯一侧的腔室连通一个外接的2位3通手动放气阀（FULL  STROKE PNEUMATIC  VALVE）,是可以人为控制换向的，即活塞没有运行到底部时手动按一下这个阀就会放气而换向，提高效率。明白了气路，再来分析：调节气压高了，进气压力高，换向后原来的进气变成回气，回气压力也就高，若气泵运动速度加快回气就更高更快，与我们的现象不矛盾！那么气压高了，出气量大又高，而活塞速度上不来，难道是气动活塞的密封令漏气而上下腔串气了？于是仔细检查活塞密封令：新的、软的，按照常识，密封橡皮令只要没老化变形，软的有弹性，一般是没问题的，何况新的备件！但是感觉密封令的一圈有对称的两小段与令槽持平，没有什么凸起，难道气泵筒体组装时上得不均而变椭圆形？为了排除和更可靠，我们在令槽内加了一道管子胶，上紧本体时注意力度和对称。装复试验，现象一如既往！

难道是换向阀芯和导套上的诸多细密封令有个别串气了？若串气，也能解释现象。但都是新令啊！一个设备，哪怕一个密封令，设计给我们这类“重工”使用，难道比弱电子产品还娇弱吗？就是电子产品，厂家为了生存，也不会这么娇贵！如果新的密封令都不好用，那还叫不叫人干呐？这么摧残，叫人还有没有自信心啊？万般无奈，为了证实换向阀芯和导套上的诸多细密封令是否漏气，二轨说我们把封闭压力打到200bar停止，活塞不动，看这时是否有出气，如果有气就说明有漏。二轨抽根烟，我就先去试试。我为了感觉到底漏多大的气量，或者说为了能感觉到细微的漏气量，就把出口的空气滤芯拧下来了。为了加快油头注油放气，我一边把气压调高一点，一边捂着出气口，谁知道，就在回油的过程中，突然一下子气泵速度加快了，出口空气也是一下子冲出来，我正在小心翼翼地触摸着出气口呢，吓我一跳！二轨过来一看，吃惊地说到：“正常了！怎么回事？”“啊？我就拧下了个出口滤器啊！”“嗯？”“哦！我明白了：原来是出口滤器太脏了，把出气口堵得出气太慢了！出气与进气压力抗衡了，所以同步增长的压力维持着始终如一的慢速！”

原因很简单，事后诸葛亮。历届把整个试验台几乎都搞遍了，就是没有更换出口空气滤芯。因为有气出啊，气压大出气也大啊，没毛病啊，谁能想到它有这么大的阻力？搞了这么多，忧了这么久，冤不冤？

触类旁通：我们的主机气动控制系统上的空气滤器就要引起重视，空气系统的除湿和放残也是平时的轮机管理基础功夫。

本文作者为中远海员船员广州分公司 钱尼春 轮机长 2020.7.14