蘇云龍
摘? 要:燃油供給、電控單元、電磁信號發(fā)生器均會(huì)造成柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)會(huì)導(dǎo)致振動(dòng),不正常的磨損也將產(chǎn)生。輪機(jī)管理人員應(yīng)仔細(xì)檢查,分析故障,及時(shí)解決問題。
關(guān)鍵詞:主機(jī);轉(zhuǎn)速表;高壓油泵
1 故障現(xiàn)象
集裝箱船“MSC CHALLENGER” 輪,船齡21 a,主機(jī)型號:MAN B&W? 7K80MC-C。 備車離港時(shí),發(fā)現(xiàn)集控室主機(jī)的轉(zhuǎn)速表指針有些抖動(dòng)。檢查了機(jī)艙機(jī)旁的轉(zhuǎn)速表和駕駛臺(tái)的轉(zhuǎn)速表,發(fā)現(xiàn)這3個(gè)表都有相同的抖動(dòng)情況。這種情況已經(jīng)有半年多了。輪機(jī)人員認(rèn)為這是一艘老齡船,一些儀表出現(xiàn)不正常的指示現(xiàn)象很常見,所以大家也都以低標(biāo)準(zhǔn)來看待這些問題,并未引起重視。
同時(shí),查看了中間軸、尾軸的工作情況,以及尾軸密封油柜的液位,均未見異常。在港速航行時(shí),轉(zhuǎn)速表抖動(dòng)不明顯。主機(jī)定速航行,繼續(xù)觀察,發(fā)現(xiàn)主機(jī)轉(zhuǎn)速表指針跳動(dòng)比較有節(jié)律,基本上是主機(jī)飛輪每運(yùn)轉(zhuǎn)一周就波動(dòng)一次,隨著主機(jī)的轉(zhuǎn)速變化而變化。
2 故障分析
轉(zhuǎn)速表是由轉(zhuǎn)速感應(yīng)傳感器接受飛輪邊緣的感應(yīng)電流進(jìn)行工作的,感應(yīng)傳感器與飛輪的間隙過大或過小對柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的感應(yīng)都有影響,見圖1。造成轉(zhuǎn)速表不工作或失準(zhǔn)的原因包括:(1)因轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的原因,轉(zhuǎn)速表有故障;電路插頭接觸不良;轉(zhuǎn)速感應(yīng)傳感器有故障;轉(zhuǎn)速感應(yīng)傳感器與飛輪間隙過大或過小,等等。(2)機(jī)械系統(tǒng)的故障引起的,噴油器故障導(dǎo)致:霧化不良、噴油提前角變化;高壓油泵狀態(tài)不佳:柱塞和套筒的過度磨損會(huì)使密封性下降,造成噴油壓力下降、霧化不良、各缸噴油量不均勻和燃燒惡化等問題,而且噴油提前角會(huì)變小。若提前角太小,則會(huì)使主要燃燒階段后移,最大爆發(fā)壓力降低,各缸負(fù)荷不均導(dǎo)致轉(zhuǎn)速表波動(dòng)。
一般情況下,如圖1所示,控制部分的集成電路板有保護(hù)環(huán)節(jié),其損壞概率小;而本船的故障現(xiàn)象并非轉(zhuǎn)速表不工作,故檢查重點(diǎn)放在電源、連接線頭和傳感信號發(fā)生器和電子執(zhí)行器上。打開控制箱門,未發(fā)現(xiàn)各接線頭松動(dòng)的跡象, 電壓符合正常工作的要求。在換新轉(zhuǎn)速傳感器后,故障現(xiàn)象依然存在。
這樣查找的重點(diǎn)集中在機(jī)械部分。噴油器的檢查與調(diào)整包括啟閥壓力、霧化質(zhì)量和針閥偶件密封性等3項(xiàng)。這些工作應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行定期的預(yù)防性檢查和不定期的診斷性檢查。檢查是在噴油器試驗(yàn)裝置上進(jìn)行的。如圖2所示,噴油泵的主要零件是柱塞和套筒、閥和閥座這兩對精密偶件。柱塞和套筒是用高度耐磨、耐腐蝕性的鎳鉻鋼制成,經(jīng)過高精度加工和表面熱處理的精密配合的偶件,噴油泵工作時(shí),要求柱塞能在套筒是自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)并在高壓下保持良好的密封性。因此,柱塞和套筒若過度磨損會(huì)使密封性下降,造成柱塞偶件漏油,致使噴油壓力下降,霧化不良燃燒惡化。另外,若各缸噴油泵柱塞磨損不均,則各缸噴油量就多少不一。因此,柴油機(jī)在低負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)就不穩(wěn)定。如果柱塞和套筒卡緊和咬死,將會(huì)引起噴油泵停止工作而使氣缸不發(fā)火做負(fù)功,柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,轉(zhuǎn)速波動(dòng)。
3 故障解決
檢查主機(jī)各缸的工作情況。該輪的主機(jī)是二沖程MAN B&W? 7K80MC-C,增壓器工作穩(wěn)定,尾軸未見異響,各缸的排煙溫度基本在偏差10℃范圍內(nèi),除第二缸與平均值低15℃外(一般要求各缸排煙溫度最大溫差不應(yīng)超過平均值15℃~20℃,排煙溫度常用于判斷各缸的負(fù)荷是否均勻);也未見主機(jī)異常報(bào)警。用手觸摸感覺各缸高壓油管的脈動(dòng),發(fā)現(xiàn)第二缸高壓油管的脈動(dòng)強(qiáng)度比其他各缸小。用聽診棒傾聽各缸,也未見異常。
于是在主機(jī)定速后,測取了各缸的示功圖,其他各缸最高爆發(fā)壓力大概在100 bar左右,只有主機(jī)第二缸的爆壓為90 bar(一般要求各缸的最高爆發(fā)壓力的不均勻度≤±5%)。發(fā)現(xiàn)第二缸的油門齒條刻度明顯大于其他各缸4~5格。這樣可以看出油門刻度的調(diào)整是為了滿足排煙溫度均勻的要求進(jìn)行的。這種通過調(diào)節(jié)油門齒條刻度來滿足排煙溫度的做法在輪機(jī)實(shí)踐中是很常見的,但是一般是由于某些條件的限制,檢查或拆檢無法進(jìn)一步開展的情況下迫不得已而采取的方法,一旦進(jìn)一步檢查的條件具備時(shí)就應(yīng)該在第一時(shí)間檢修,排除故障,恢復(fù)油門齒條的刻度。如果多缸油門齒條的調(diào)整,造成油門刻度間相差較大,可能造成無法正常停車的情況。由于在前一港口已經(jīng)更換了第二缸的噴油器,這樣第二缸的高壓油泵存在故障可能性就大大提高了。
在船舶掛靠下一港Panama時(shí), 進(jìn)行了第二缸高壓油泵的柱塞套筒的拆檢。在拆卸高壓油泵套筒時(shí)遇到了困難,依據(jù)說明書的拆卸方法無法吊出套筒。在認(rèn)真分析和討論后認(rèn)為,可能是柱塞套筒長期泄漏,造成積碳。在進(jìn)行了注入輕柴油浸泡,反復(fù)松緊活動(dòng)后,終于吊出了套筒。VIT齒圈處厚厚的積碳驗(yàn)證了之前的判斷。在對拆下的高壓油泵柱塞套筒的配合進(jìn)行檢查,由于船舶不具備精確測量柱塞和套筒尺寸的條件,采取了油液降壓法測試。發(fā)現(xiàn)柱塞和套筒泄漏嚴(yán)重。(后來柱塞套筒返廠修理,報(bào)告顯示兩者的間隙為0.011 mm。一般情況下柱塞與套筒的配合間隙為0.002~0.003 mm)。于是采取了更換柱塞和套筒偶件。離港后繼續(xù)觀察,轉(zhuǎn)速表指針波動(dòng)的現(xiàn)象消失了。進(jìn)一步檢查主機(jī)第二缸的排煙溫度,最高爆發(fā)壓力,油門齒條刻度等都恢復(fù)到正常范圍。
4 結(jié) 語
回顧故障的排除,我們不難得出這樣的結(jié)論:同樣的故障現(xiàn)象,原因有很多,需要輪機(jī)人員仔細(xì)調(diào)查,深入分析,排除故障。在沒有調(diào)查分析之前,不要輕易對一個(gè)不正常的現(xiàn)象下結(jié)論,這樣可能造成一些安全隱患埋藏在身邊。日常,輪機(jī)部門應(yīng)該做到:(1)在日常的輪機(jī)管理中應(yīng)做好維修保養(yǎng)記錄,以備故障分析排查提供依據(jù);(2)維修保養(yǎng)計(jì)劃的工作應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行;(3)在日常的值班,巡回檢查時(shí)遇到的異?,F(xiàn)象應(yīng)該及時(shí)排查;(4)設(shè)備的保養(yǎng)應(yīng)該切實(shí)認(rèn)真進(jìn)行,不可流于形式,特別是一些電氣設(shè)備的定期檢查;(5)一些設(shè)定值的非正常的臨時(shí)更改,務(wù)必在第一時(shí)間恢復(fù)。
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