TBD234 V6 型柴油机机油压力异常故障分析.docx
机油压力是考核柴油机工作是否正常的一项关键指标。
机油压力异常指的是油压过高、过低或不稳定。
油压过高时，机油会向四处飞溅，接合面易漏油，在曲轴箱中容易受热氧化变质，也增加了机油的消耗;油压过低时，将会因轴承供油不足而使磨损增强，严重时会发生重大的机损和安全事故;油压不稳定、波动会导致摩擦副之间的油膜不理想，使之产生半干摩擦甚至干摩擦，从而造成运转部件的磨损，使用寿命降低，甚至机损。
某浮船坞TBD234V6型柴油发电机组在W6级修理后动车调试时，机油压力出现了异常波动现象，严重影响了该型柴油机工作的可靠性。
本文通过系统排查，分析和确定了故障原因，并介绍柴油机改进后的试验验证结果。
一、故障描述
某浮船坞配置3台TBD234系列柴油机组，2号TBD234V6型柴油机因故障轮换了一台同型机后，试验时发现其机油压力频繁变化，范围为480~550kPa，压力忽高忽低,压力表指针来回摆动。
柴油机正常工作时机油压力应稳定无波动，该机明显存在波动异常的故障。
该台轮换的柴油机在换机前经过W6级修理，主要内容为:
所有汽缸盖按工艺要求修理，更换了所有橡胶件，更换了所有主轴瓦和连杆瓦，更换了活塞环、滑油泵，检修了曲轴、活塞连杆、冷却器、滤器、增压器、淡水泵、高压泵、喷油器等部件。
二、TBD234系列
柴油机润滑系统工作原理
TBD234系列柴油机润滑系统由机油泵，机油滤清器，机油冷却器，旁通阀，减压阀和油道、油管组成。
它的功用是把具有一定压力和一定温度范围内的清洁机油，连续不断地输送到柴油机各摩擦面和需要冷却的部位，减少摩擦功的损失，缓和机件的磨损,把机件因摩擦而产生的热量带走，并清洗摩擦表面的磨屑和杂质，保证各部件的正常工作。
该型柴油机机油流向图如图1所示。
图1?TBD234系列柴油机机油流向图
其中，实线箭头为机油通常流向，虚线箭头为机油达到一定压力(0.6MPa）后增加的流向。
三、故障原因分析
根据柴油机润滑系统原理，机油压力异常波动的原因有以下几个方面。
（1）机油压力表和传感器损坏。
机油压力传感器里面有一个滑动电阻，利用机油压力推动滑动电阻的电位计移动，来改变机油压力表的电流，从而改变指针的位置。当机油压力表和传感器损坏时，指针将会来回波动。
（2）油底壳机油量不足。
柴油机启动前，需用油尺检查油底壳的机油量，油面处在油标尺上下限之间为宜。
如果油量不足，机油泵吸空，空气进入润滑系统，就会造成机油压力异常波动。
（3）机油滤清器脏堵时，减压阀（0.6MPa)会频繁开闭，开启时油压卸放，关闭时油压上升，会出现压力异常波动现象。
（4）机油冷却器脏堵时，旁通阀(0.6MPa)会打开，机油不经冷却直接进入滤器，可能会引起压力异常。
（5）旁通阀和减压阀弹簧变形或折断，开闭不灵。
柴油机运转时，供油量剧增，会使阀门突然打开，机油压力下降，但因阀门开闭不灵，阀门可能无法及时回位，主油道要保持稳定的压力比较困难，出现油压忽高忽低的现象。
（6）机油过脏过黏，堵塞吸油盘。
当柴油机高速运转时，机油泵吸油量会因吸油盘阻力过大而明显减少，主油道供油不足，油压出现异常波动。
（7）机油泵内部磨损，工作异常，造成滑油压力波动。
四、故障排查过程
针对故障原因，按照先外后内，由表及里，由简到繁，按系分段，有顺序有步骤地检查、分析、判断。
若检查结果与初步判断相符合，则证明判断是正确的。
具体排查步骤如下。
（1）拆卸机油压力表和传感器进行检修，并计量校正，并未发现异常，排除仪表造成的油压波动现象。
（2）柴油机启动前已检查了机油油位在油标尺上下限之间，排除了曲轴箱滑油液面过低引起机油泵吸空而造成油压波动的情况。
（3）拆卸清洗机油清滤器座，更换滤筒，装复后动机测试,未能排除滑油压力异常波动故障。
（4）拆卸清洗机油冷却器，装复动机测试，未排除滑油压力异常波动故障。
（5）拆卸旁通阀和减压阀检修，未发现异常，排除阀件损坏引起的压力异常波动。
（6）排空油底壳滑油，用内窥镜检查吸油盘，未见脏堵，更换机油，停机时检查油量，油面处于油标上下限之间，动机测试，滑油压力忽高忽低，异常波动。
（7）吊机拆卸油底壳，检查发现该型柴油机为干式油底壳，而一般船用TBD234系列柴油机未采用该结构，TBD234V6型柴油机干式油底壳及油泵结构示意图如图2所示，内部配有2只油泵，一个是机油泵，一个是回油泵，2个泵均为齿轮泵，机油泵为两齿轮，回油泵为三齿轮。
图2TBD234V6型柴油机干式油底壳及油泵结构示意图
机油泵装在柴油机自由端左侧，由曲轴齿轮带动，一对油泵齿轮在曲轴齿轮带动下转动，吸入腔容积因齿牙不断分离而增大，机油从入口处进入泵体，充满齿槽。
随着齿轮的转动被带到出口处，排出腔的容积因齿牙不断靠拢而减小，于是形成挤压而使压力升高，机油以一定压