主機(jī)電-氣混合遙控系統(tǒng)故障處理

大連海事大學(xué) 吳 恒

我國自行設(shè)計(jì)和建造的第一艘遠(yuǎn)洋教學(xué)實(shí)習(xí)船“育龍”輪勝利開航了。時任輪機(jī)系系主任的我，榮幸地?fù)?dān)任了首任輪機(jī)長兼教學(xué)輪機(jī)長之職。重視實(shí)習(xí)教學(xué)是航海教育的特色，也是海事大學(xué)的優(yōu)良傳統(tǒng)。數(shù)年之后，我又回到“育龍”輪任職，這時船舶狀況已逐步進(jìn)入故障修理階段。

一、故障發(fā)生過程

“育龍”輪主機(jī)為Sulzer 6PTA48型二沖程低速柴油機(jī)，是電-氣混合遙控操縱系統(tǒng)，從駕駛室到集控室為SIEMENS DIFA 41微機(jī)控制系統(tǒng)，集控室為Sulzer公司的氣動控制系統(tǒng)和OSC-3超速和安全控制系統(tǒng)。

某航次的海上航行中，主機(jī)定速為150 r/min，突然下降為135 r/min，而且無法使轉(zhuǎn)速升高。

檢查“輪機(jī)長轉(zhuǎn)速限制鈕”的設(shè)定情況，沒有發(fā)現(xiàn)異常，就是取消轉(zhuǎn)速限制功能也不能提高轉(zhuǎn)速；檢查DIFA 41熱負(fù)荷程序功能正常，沒有發(fā)現(xiàn)異常；檢查SIMOS 32的29個故障報(bào)警點(diǎn)，其油、水、空氣等工況點(diǎn)的參數(shù)都正常，沒有發(fā)生故障報(bào)警；由駕駛室遙控轉(zhuǎn)為集控室控制后，增加油門則主機(jī)轉(zhuǎn)速可以升高到150 r/min，但雙指針轉(zhuǎn)速表的紅針和黑針指示有較大差別；由駕駛室遙控轉(zhuǎn)為機(jī)旁應(yīng)急控制后，主機(jī)轉(zhuǎn)速也可升高至150 r/min。

二、故障處理

1.根據(jù)以上的初步檢查情況來判斷，主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，集控室操縱油門和機(jī)旁控制油門可以提高轉(zhuǎn)速；出現(xiàn)故障的部件可能存在于主機(jī)的駕駛室遙控系統(tǒng)。

2.將主機(jī)由駕駛室遙控轉(zhuǎn)換為集控室控制，以保證船舶正常航行，并進(jìn)一步觀察。

3.船舶抵港后，重點(diǎn)檢查主機(jī)遙控系統(tǒng)。發(fā)現(xiàn)在機(jī)旁的邏輯控制箱中的氣動電磁閥36C有漏氣現(xiàn)象。輕微的嗤嗤漏氣聲在主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的噪聲中不易被發(fā)現(xiàn)，而在停機(jī)后就容易聽到了。

4.從邏輯控制箱中拆下閥36C，經(jīng)清潔檢查確有漏泄現(xiàn)象，閥的組件多為橡膠材料難以修復(fù)。

5.將閥36C換用新備件后，故障排除。

三、故障原因分析

閥36C為氣、電同時導(dǎo)通二位三通氣動閥，密封安裝在機(jī)旁的邏輯控制箱中。遙控系統(tǒng)的電磁閥都集中于此。根據(jù)Sulzer RTA遙控系統(tǒng)圖將與閥36C有關(guān)的部件繪制成圖1，以說明閥36C的功能。

1.集控室操縱

柴油機(jī)啟動成功后，迅速操縱車令的速度設(shè)定桿，來設(shè)定速度調(diào)節(jié)閥16B的空氣壓力。按速度設(shè)定桿的位置不同，閥16BP-A輸出不同的速度設(shè)定氣壓，空氣經(jīng)29M3-5、閥36C3-5和閥29A3-5至調(diào)速器PGA58。

2.駕駛室操縱

駕駛室遙控是通過主機(jī)遙控系統(tǒng)DIFA41、主機(jī)控制單元ECU和邏輯控制箱中的電磁閥來實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)由“集控”轉(zhuǎn)換為“駕控”，并經(jīng)過駕駛室確認(rèn)后，邏輯控制箱中電磁閥29M等都被導(dǎo)通，使其1-5相通，于是切斷了集控室氣路，接通了來自E/P轉(zhuǎn)換器的氣路。而控制空氣分別至E/P轉(zhuǎn)換器和36K、36G、36H、36J諸閥接口1處等待駕駛室操作，將上述電磁閥信號導(dǎo)通后分別進(jìn)行啟動、倒車、正車、調(diào)速和停車操縱。

調(diào)速時空氣經(jīng)E/P轉(zhuǎn)換器、閥29M1-5、閥36C3-5和閥29A1-5至調(diào)速器。

E/P轉(zhuǎn)換器的特性曲線如圖2所示。遙控輸入的電壓信號嚴(yán)格按照其特性曲線的關(guān)系轉(zhuǎn)換成速度設(shè)定空氣壓力，而PGA58調(diào)速器的特性曲線參數(shù)如表1所示。

當(dāng)閥36C發(fā)生漏泄時，經(jīng)過閥36C至調(diào)速器的設(shè)定空氣壓力低于E/P轉(zhuǎn)換器后的空氣壓力，因此造成主機(jī)轉(zhuǎn)速下降。

3.故障減速（SLOW DOWN）

SIMOS 32可在油、水、空氣等29個工況點(diǎn)的參數(shù)不正常時首先發(fā)出報(bào)警，如在30 s內(nèi)未作處理，則通過OSC-3使故障減速電磁閥36C有電。于是氣、電 同時導(dǎo)通，使經(jīng)減壓調(diào)節(jié)閥14B的0.3 MPa空氣經(jīng)閥36C1-5、閥29A1-5至調(diào)速器，則柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降為 100 r/min。

4.避碰操作

在船舶遇到險(xiǎn)情需要避碰操作時，取消“故障減速”（SLOW DOWN）、“故障停車”（SHUT DOWN）功能，則任何引起故障減速的不正常信號報(bào)警，都不會使電磁閥36C有電，強(qiáng)迫柴油機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。