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        船用發(fā)電柴油機超速飛車故障原因分析

        2020-08-17 16:13:40林興
        航海 2020年4期
        關鍵詞:行程開關調(diào)速器

        林興

        摘要:結合實際,對船用發(fā)電柴油機超速飛車故障的原因進行分析,提供一些解決方案,對船用發(fā)電柴油機超速飛車保護管理提供一些經(jīng)驗。

        關鍵詞:超速飛車;超速停車裝置;高壓油泵齒條;調(diào)速器;行程開關

        0引言

        筆者所服務的航運公司旗下有多艘船舶采用MAN B&W公司生產(chǎn)的6L23\30H機型的柴油機作為副機,此機型額定轉(zhuǎn)速750r/min。在實際工作中經(jīng)常遇到此機型柴油機的超速飛車問題,給船舶運營造成較大麻煩,現(xiàn)結合實際總結柴油機超速飛車問題及原因分析等,以便我們更好地管理柴油機。

        1第一類超速飛車問題

        柴油機開機后,實際轉(zhuǎn)速迅速上升,直接超過額定轉(zhuǎn)速,或達到超速飛車設定停車轉(zhuǎn)速值后,柴油機超速停車裝置動作并顯示超速飛車報警,但是無法停機。造成該現(xiàn)象的原因,會有幾種可能:

        1.1高壓油泵齒條刻度顯示與調(diào)速器輸出位置不相符

        某次副機廠修后,對其進行運行測試。機器起動后,隨著轉(zhuǎn)速迅速升高到達額定轉(zhuǎn)速,機器沒有穩(wěn)速的跡象,仍是迅速上升,柴油機超速停車裝置動作并顯示超速飛車報警,但是無法停機,看到情況不對,隨即按停車按鈕,但是機器仍無法停機。于是工作人員迅速把各缸油門桿手動推到“0”位迫使副機停止。事后查看,每缸高壓油泵齒條都很靈活沒有卡滯現(xiàn)象。經(jīng)查:(1)油門零位與調(diào)速器輸出刻度零位不一致,調(diào)速器輸出零位但各缸油門齒條刻度均顯示很大刻度;(2)同時發(fā)現(xiàn)超速保護裝置的停車氣缸-Lambda氣缸下的搖臂與油門桿連接處在打定位銷時被轉(zhuǎn)動了—個角度,導致了機械超速報警后,停車氣缸雖動作但無法關掉油門(見圖1),所幸人為及時停機,否則后果十分嚴重。經(jīng)重新調(diào)整油門零位與調(diào)速器輸出零位一致后及Lambda氣缸下的搖臂與油門桿連接處的定位銷重新標定后,再次起動副機,機器正常運轉(zhuǎn)。針對該問題,推斷廠修時,工人裝復粗心大意,沒有認真標定才會出現(xiàn)上述問題。

        1.2高壓油泵齒條卡死

        某發(fā)電機組在解列停機時,突然發(fā)現(xiàn)柴油機超速飛車,超速保護已起作用,但機器停不了車立即人為強制停車,隨后打開高壓油泵罩蓋,發(fā)現(xiàn)其中—個缸的油門齒條被卡在20格左右,造成飛車。原因分析:

        (1)查找該副機以前檢修記錄,發(fā)現(xiàn)該副機高壓油泵沒有在規(guī)定周期內(nèi)進行維護保養(yǎng),造成油門齒條太臟引起卡滯現(xiàn)象,在副機瞬態(tài)負荷變化時容易引起飛車。

        (2)在實際運行中,有時遇到單缸排溫偏差大,為了調(diào)整該缸溫度在松緊彈性臂過程中使彈性臂左右移動,偏離了齒條中心軸,也會出現(xiàn)卡滯隱患。

        1.3高壓油泵齒條被油泵蓋板頂住

        該問題曾在其他機型調(diào)試時出現(xiàn)過,最終導致超速飛車,無法停機,造成嚴重機損事故。事后查出是由于各缸的齒條彈性臂安裝問題,導致高壓油泵蓋板內(nèi)側(cè)的筋板頂住了齒條,同時該機型的齒條往里進是加大油門,導致起動時各缸油門在最大供油位置,起動就會飛車,而且飛車保護動作也無法將齒條頂出,所以在這狀態(tài)下,只要起動副機,肯定就會飛車,而且沒有任何辦法及時停機,帶來的損失會很嚴重。對于該問題,一般只有在油泵齒條往里進是加大油門的機型上才會出現(xiàn),如L16/24、L21/31、L27/38機型,所以,在安裝高壓油泵蓋板時千萬要注意觀察,防止蓋板頂?shù)接烷T齒條的彈性臂。

        1.4調(diào)速器頻率被調(diào)高

        某副機起動,立刻就超速飛車,同時飛車保護動作,機器停車,超速報警,檢查機組正常并能夠復位停車保護裝置,復位后再開機仍然會再次出現(xiàn)超速停車,導致該機無法起動。對于該現(xiàn)象,—般是調(diào)速器上的調(diào)速旋鈕被設定高了造成的:如果是UG-8的調(diào)速器,手動將調(diào)速器右上角的調(diào)速旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)3-4圈即可(見圖2);如果歐羅巴機械調(diào)速器,手動將調(diào)速電機前的手動調(diào)節(jié)旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)3-4圈即可(見圖3)。出現(xiàn)該故障的原因一般是:2臺或幾臺副機同時都在自動電站管理下運行時,如果某臺機由于斷油、人為機旁誤操作或其他非正常停機后,自動電站管理會頻繁發(fā)信號給該機組,將該機調(diào)速器頻率提高,所以,只要一起動副機,就會出現(xiàn)超速飛車。

        1.5調(diào)速器發(fā)生故障,不能正常工作也會導致超速飛車

        根據(jù)調(diào)速器工作原理,如果調(diào)速器內(nèi)部的回油路被堵,平衡油缸不能起作用,負荷變化時調(diào)速器不動作,也會導致超速飛車,該問題一般不多見;另外調(diào)速器輸出軸斷,導致超速飛車,該問題—般會發(fā)生在這種調(diào)速器上(見圖3)。

        2第二類超速飛車問題

        柴油機實際轉(zhuǎn)速沒有達到超速設定轉(zhuǎn)速值,反而會出現(xiàn)超速停車報警,而且有時超速停車報警無法復位,此類故障多出現(xiàn)在機械超速停車裝置總成及其上的行程開關。

        對于圖4按鈕(367)處安裝有行程開關。超速停車裝置總成安裝在滑油泵罩蓋處,與滑油泵同軸,由曲軸驅(qū)動。當柴油機轉(zhuǎn)速超過設定值860r/min時,彈性飛塊(191)向外移動,壓下控制軸(274)使控制軸(274)一方面作用在心軸(370、394)上,使其向下移動打開空氣閥,使控制空氣進入Lambda氣缸使氣缸內(nèi)活塞向下移動推動油門總桿把油門齒條拉到0位;另一方面作用在心軸(333)上,使其向內(nèi)移動使按鈕(367)向內(nèi)移動使行程開關觸頭動作發(fā)出超速信號。殼體(225)上有應急操作孔,可直接作用于心軸(370)上進行應急操作。通過按鈕(022)和按鈕(367)分別實現(xiàn)超速停車裝置的手動釋放和復位。針對該現(xiàn)象,會有幾種可能:

        2.1裝在機械超速停車總成旁的行程開關松動

        某副機起動或機器正常運轉(zhuǎn)在加負載時,都曾某出現(xiàn)過超速停車跳電,船上首先懷疑調(diào)速器有問題,對調(diào)速器進行檢查未發(fā)現(xiàn)異常,后對機械超速停車總成進行檢查。經(jīng)檢查,機械超速并未動作,但是在超速停車裝置上的行程開關固定螺栓松動。在機器起動或突加負荷時機器振動增加,導致該行程開關動作使開關動作電氣系統(tǒng)會接收到超速信號,同時就會發(fā)出停車信號和報警信號,而實際并沒有超速飛車,有時會導致無法復位、無法開機(見圖5、圖6)。重新固定松動螺栓后,此問題沒有再出現(xiàn)。

        2.2轉(zhuǎn)速模塊故障

        因柴油機電子超速設定值在轉(zhuǎn)速模塊內(nèi),如果該模塊故障,會導致機器尚未達到額定轉(zhuǎn)速時就已經(jīng)發(fā)出超速飛車信號,對于該問題,—般用其他機的模塊對調(diào)即可驗證。

        2.3機械超速停車裝置內(nèi)部損壞

        某副機機械超速裝置總成內(nèi)部出現(xiàn)圖4中彈性聯(lián)軸節(jié)(441)磨損及控制桿(274)變形損壞導致副機無法起機故障;另外像復位旋鈕縮回,無法復位該問題一般現(xiàn)場無法修復,需要申請備件更換機械超速裝置總成。

        3針對柴油機超速飛車問題,在日常管理中應注意事項

        3.1柴油機調(diào)速器按照說明書要求定期檢查保養(yǎng),尤其在檢修后注意調(diào)速器與油門桿連接要標定正確避免出現(xiàn)調(diào)速器輸出“0位”與油門桿“0位”不相符。

        3.2柴油機高壓油泵要定期檢查檢修,避免出現(xiàn)高壓油泵油門齒條卡阻現(xiàn)象產(chǎn)生柴油機超速飛車問題。

        3.3對柴油機超速保護機械裝置及相關電氣控制系統(tǒng)(包括行程開關)定期進行維護保養(yǎng)。

        3.4一定要定期對柴油機進行自動及手動超速保護裝置進行測試,以便出現(xiàn)問題可以及肘整改。

        4結語

        為確保柴油機正常使用,針對遇到的超速飛車問題,要引起輪機管理人員的重視,并根據(jù)具體故障現(xiàn)象進行分析,找出故障原因,及時解決問題,保證船舶營運安全。

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