海船主機(jī)ALPHA電控汽缸注油器系統(tǒng)典型報(bào)警與故障診斷

高 炳，熊石鋒

(1.廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510800；2.廣州遠(yuǎn)洋運(yùn)輸公司，廣東 廣州 510061)

技術(shù)交流

海船主機(jī)ALPHA電控汽缸注油器系統(tǒng)典型報(bào)警與故障診斷

高 炳1，熊石鋒2

(1.廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510800；2.廣州遠(yuǎn)洋運(yùn)輸公司，廣東 廣州 510061)

文章簡(jiǎn)要介紹了ALPHA電控汽缸注油器系統(tǒng)的構(gòu)架和工作原理。根據(jù)長(zhǎng)期的電控汽缸注油系統(tǒng)研發(fā)和實(shí)船應(yīng)用操作管理經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)分析了海船主機(jī)ALPHA注油系統(tǒng)所遇到的典型報(bào)警及其故障診斷處理，可為促進(jìn)先進(jìn)電子控制技術(shù)在船舶上的應(yīng)用操作管理和研發(fā)水平提供有益參考。

電控注油；海船；故障診斷

對(duì)于船用低速2沖程十字頭式柴油機(jī)(海船主機(jī))，必須選用汽缸注油器系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)制汽缸潤(rùn)滑?；趥鹘y(tǒng)機(jī)械式注油器不能根據(jù)船舶柴油機(jī)運(yùn)行工況的變化實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定時(shí)定量注油的缺陷，海船主機(jī)電子控制式汽缸注油系統(tǒng)自在德國(guó)漢堡舉行的第二十三屆國(guó)際內(nèi)燃機(jī)大會(huì)上展示出現(xiàn)至今，引起了船舶柴油機(jī)制造商、研究機(jī)構(gòu)、航運(yùn)企業(yè)等各方的關(guān)注[1-4]。尤其是ALPHA電控汽缸注油系統(tǒng)從研發(fā)推廣至今，由于其主要特點(diǎn)是由液壓驅(qū)動(dòng)和電子控制，能根據(jù)進(jìn)入汽缸的燃油含硫量和機(jī)器工況的變化實(shí)現(xiàn)最佳精準(zhǔn)定時(shí)定量注油，從而能降低汽缸潤(rùn)滑油的消耗量，進(jìn)而可提高船舶的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，已普遍應(yīng)用于現(xiàn)代船舶柴油機(jī)上，基本取代了傳統(tǒng)機(jī)械式汽缸注油器[5-9]。

1 ALPHA電控汽缸注油器系統(tǒng)構(gòu)架及其工作原理

1.1ALPHA注油器系統(tǒng)構(gòu)架組成

ALPHA電控汽缸注油器系統(tǒng)。其主要部件有油箱、泵站、注油器單元、注油器控制單元(LCU)、各傳感器、安全與報(bào)警系統(tǒng)、人機(jī)交互界面(HMI)等[2,9]。

1)泵站和啟動(dòng)屏。泵站用于提供給電控注油器4～5 MPa的油壓。泵站含有2臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行的泵、加熱線圈、濾器和油箱。啟動(dòng)屏有2個(gè)單獨(dú)的斷路器，1臺(tái)泵1個(gè)。例如某船MAN Bamp;W 6L60MC主機(jī)采用的ALPHA電控注油器系統(tǒng)泵站的技術(shù)參數(shù)為：工作壓力，4.0～5.0 MPa；工作溫度：30～60 ℃；低壓力報(bào)警，3.5 MPa；高壓力報(bào)警，6.0 MPa；流量：400 L/h。

2)注油器單元。ALPHA注油器單元每缸1套，中小缸徑的發(fā)動(dòng)機(jī)每套有1個(gè)注油器，98～70缸徑的發(fā)動(dòng)機(jī)每套有2個(gè)注油器。注油器單元內(nèi)側(cè)有1個(gè)壓力2.5～3.0 MPa的氮?dú)庑顗浩鳎鈧?cè)有1個(gè)壓力0.15 MPa的氮?dú)庑顗浩?。每臺(tái)注油器負(fù)責(zé)3～6個(gè)注油點(diǎn)(取決于機(jī)型)，有1個(gè)反饋探頭和1個(gè)電磁閥。

3)注油器控制單元(LCU)。把3個(gè)控制汽缸潤(rùn)滑油的主要電氣部件設(shè)置在1個(gè)鋼質(zhì)箱子中即為注油器控制單元。即LCU單元含有3個(gè)用于控制潤(rùn)滑油的主要電子元件。它們是：MCU(主控制單元)；BCU(備用控制單元)；SBU(開關(guān)板單元)。3個(gè)部件均安裝在同一面板的3個(gè)鐵盒里，1個(gè)端子排提供了全部到發(fā)動(dòng)機(jī)的電氣接口。24 V DC由2個(gè)獨(dú)立的電源提供，來自UPS單元的不同斷路器。

4)人機(jī)交互界面(HMI)。在HMI上，可以對(duì)各個(gè)汽缸進(jìn)行注油潤(rùn)滑調(diào)整，并顯示出各種數(shù)值和各種報(bào)警。在人機(jī)界面上還設(shè)置有泵站的控制按鈕，可以手動(dòng)啟動(dòng)油泵進(jìn)行汽缸油預(yù)潤(rùn)滑等操作。HMI面板一般安裝在集控室。

5)安全與報(bào)警系統(tǒng)。檢測(cè)到SBU、MCU和BCU的故障時(shí)發(fā)出警報(bào)。如果注油器已經(jīng)處于BCU控制，則當(dāng)檢測(cè)到BCU故障時(shí)，安全與報(bào)警系統(tǒng)會(huì)發(fā)出信號(hào)使主機(jī)降速。

6)負(fù)荷傳送器。負(fù)荷傳送器設(shè)計(jì)與燃油齒條相連，從而連續(xù)向MCU發(fā)送油門刻度百分比，MCU根據(jù)油門刻度百分比和所測(cè)的主機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算主機(jī)負(fù)荷。

7)曲軸轉(zhuǎn)角編碼器(觸發(fā)器系統(tǒng))。實(shí)際就是各缸曲柄角度譯碼器，它安裝在柴油機(jī)的前端并與安裝在飛輪端的備用轉(zhuǎn)速傳感器一起連接到主控制單元(MCU)。曲軸編碼器接在曲軸的自由端，信號(hào)通過接線箱傳至計(jì)算機(jī)板。對(duì)于無法在曲軸自由端安裝編碼器的發(fā)動(dòng)機(jī)，在盤車輪旁安裝1個(gè)觸發(fā)環(huán)和測(cè)速探頭。

8)備用轉(zhuǎn)速傳感器。備用轉(zhuǎn)速傳感器系統(tǒng)由2個(gè)傳感器組成，他們安裝在飛輪旁的同1個(gè)盒內(nèi)，從而將主機(jī)轉(zhuǎn)速傳給BCU。備用轉(zhuǎn)速傳感器同時(shí)也和MCU相連，起監(jiān)視作用。

1.2ALPHA電控注油器系統(tǒng)工作原理

1)潤(rùn)滑油從重力柜流出經(jīng)泵站供給電控注油器4.0～5.0 MPa的油壓。

2)控制單元通過控制安裝在相應(yīng)注油器上的電磁閥開閉實(shí)現(xiàn)汽缸潤(rùn)滑油注射[2,9]。

3)各缸電控注油器上傳感器的反饋信號(hào)可監(jiān)測(cè)注油動(dòng)作是否已執(zhí)行，它通過每缸中間盒上的閃亮二極管(LED)來顯示。

4)注油定時(shí)基于從曲軸轉(zhuǎn)角編碼器上傳來的2個(gè)信號(hào)，1個(gè)是1號(hào)缸的上止點(diǎn)信號(hào)，另1個(gè)是曲軸位置傳感器信號(hào)。

5)汽缸潤(rùn)滑依靠供應(yīng)恒定量的汽缸油注射為基礎(chǔ)，注油率由電控注油器注射頻率的變化來控制。

6)注射頻率通過油門刻度和轉(zhuǎn)速來計(jì)算，通常正比于主機(jī)的平均有效壓力。然而，也可以采用功率(POWER)模式或轉(zhuǎn)速(RPM)模式[2,8-9]。

7)在人機(jī)交互面板上注油率可在基本注油率的60%～200%之間調(diào)整，系統(tǒng)默認(rèn)值是100%。

8)正常運(yùn)行時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)由主控制單元控制，安全與報(bào)警系統(tǒng)一旦檢測(cè)到控制單元出現(xiàn)故障，發(fā)出警報(bào)，并將詳細(xì)報(bào)警參數(shù)顯示到人機(jī)交互面板上。

9)如果檢測(cè)到主控制單元發(fā)生嚴(yán)重故障，備用控制單元自動(dòng)接管(控制開關(guān)必須在“自動(dòng)auto”檔)，同時(shí)控制板上的“BCU in control”燈亮。

10)備用控制單元是基于隨機(jī)定時(shí)和RPM模式的。備用控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)速傳感器采到的轉(zhuǎn)速信號(hào)來計(jì)算注射頻率，即在備用控制單元上可調(diào)節(jié)注射頻率，注射頻率比較大以保證單缸循環(huán)所需汽缸油量，注射頻率最小值一般設(shè)定為基本注油率的1.5倍。

2 ALPHA電控注油器系統(tǒng)典型報(bào)警與故障診斷

2.1保險(xiǎn)絲故障診斷

注油器控制單元(LCU)電源接口簡(jiǎn)圖在ALPHA注油器系統(tǒng)說明書中可查看。保險(xiǎn)絲對(duì)于注油器各控制單元非常重要，下面分別就各單元保險(xiǎn)絲典型故障診斷進(jìn)行梳理總結(jié)。

1)MCU單元。一般保險(xiǎn)絲不會(huì)斷，但是非正常使用或意外時(shí)可能會(huì)斷。一旦保險(xiǎn)絲斷了，重要的是在恢復(fù)正常運(yùn)行前要找到出問題的部位并予以糾正。MCU單元有2種規(guī)格的保險(xiǎn)絲：12 A和3 A。適當(dāng)?shù)奈恢帽仨毎惭b正確規(guī)格的保險(xiǎn)絲。

MCU單元在濾器板上有3個(gè)保險(xiǎn)絲F1、F2、F3，其中F1為主保險(xiǎn)絲，規(guī)格為12 A，是MCU單元的主保險(xiǎn)絲。如果這個(gè)保險(xiǎn)絲斷了，可以排查接到相應(yīng)插頭上的電器保險(xiǎn)絲超負(fù)荷。拔掉保險(xiǎn)絲檢查有無短路。用萬用表測(cè)量保險(xiǎn)絲右座到相應(yīng)端子負(fù)極的電阻。阻值低于10 Ω定義為短路。如果測(cè)量顯示短路，逐一脫開相應(yīng)插頭，同時(shí)觀察表的讀數(shù)。如果能以這種方法找出短路的位置，繼續(xù)對(duì)可疑的地方進(jìn)行檢查。如果用上述方法找不出短路的原因，就可懷疑是MCU內(nèi)部故障。

保險(xiǎn)絲F2規(guī)格為3 A，是SBU單元(運(yùn)行MCU模式)的主保險(xiǎn)絲。當(dāng)以MCU模式運(yùn)行時(shí)，此保險(xiǎn)絲通過SBU單元提供控制電源(泵運(yùn)行信號(hào))至泵站和反饋傳感器。如果這個(gè)保險(xiǎn)絲燒了，就可懷疑泵站線路或汽缸中間箱接頭故障。

保險(xiǎn)絲F3規(guī)格為3 A，是軸編碼器的主保險(xiǎn)絲。如果這個(gè)保險(xiǎn)絲燒了，可排查編碼器接頭有故障。

2) BCU單元。BCU單元也有12 A和3 A 2種規(guī)格的保險(xiǎn)絲，在正確的地方使用正確的保險(xiǎn)絲是非常重要的。BCU單元在濾器板上同樣有3個(gè)保險(xiǎn)絲F1、F2、F3。主保險(xiǎn)絲F1為12 A，是BCU單元的主保險(xiǎn)絲。如果它燒了，可懷疑連到相應(yīng)插頭上的用電器有超負(fù)荷的保險(xiǎn)絲。排查方法同MCU單元主保險(xiǎn)絲F1。保險(xiǎn)絲F2為3 A，是運(yùn)行BCU模式時(shí)SBU單元的主保險(xiǎn)絲。該保險(xiǎn)絲在BCU模式下向反饋傳感器和泵站供電。如果這個(gè)保險(xiǎn)絲燒了，可懷疑泵站線路或汽缸中間箱接頭有故障。保險(xiǎn)絲F3為3 A，是BCU探頭的主保險(xiǎn)絲。如果它燒了，可排查BCU探頭線路故障或BCU箱的接頭故障。

2.2外部報(bào)警信號(hào)

ALPHA注油器系統(tǒng)外部報(bào)警信號(hào)有報(bào)警系統(tǒng)信號(hào)、安全系統(tǒng)信號(hào)、狀態(tài)指示信號(hào)等，其歸類、觸點(diǎn)描述、故障診斷等總結(jié)如表1所示。

2.3MCU報(bào)警處理和故障診斷

1)反饋故障報(bào)警與診斷。如果MCU檢測(cè)到來自注油器不正常的反饋信號(hào)，就會(huì)發(fā)出反饋報(bào)警。公共報(bào)警將觸發(fā)AMS系統(tǒng)(發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)警和監(jiān)控系統(tǒng))，并將在HMI面板里貯存報(bào)警編碼。HMI板里的報(bào)警編碼提供了有關(guān)哪臺(tái)注油器可能發(fā)生故障的信息，例如報(bào)警編碼ALR2表示1號(hào)缸的2號(hào)注油器有故障。一般建議在方便的時(shí)候用備件整臺(tái)更換有故障的注油器。如果是每缸1臺(tái)注油器，則必須立即更換有問題的單元。

如果出現(xiàn)反饋故障，首先檢查中間箱的反饋指示器燈光。如果反饋指示器的燈光是：一直在亮，注油器可能被卡在反饋傳感器一直在發(fā)信號(hào)的位置。為驗(yàn)證注油器問題，需脫開注油器的插頭，同時(shí)觀察中間箱的指示燈。如果插頭拔掉后燈熄滅了，就是注油器里有問題。須更換注油器并予以維修。另一種情況，如果拔掉插頭后指示燈還亮，故障就不在注油器里。檢查從中間箱至注油器的電纜和插頭有沒有短路，中間箱PCB也可能有問題。如果反饋指示器的燈光一直不亮，從檢查注油器線圈插頭里的紅燈是否閃亮開始。如果線圈插頭的紅燈不閃亮，從線圈上拔下插頭，再次檢查燈是否開始閃亮。若是，則可能線圈內(nèi)部短路，這可以通過測(cè)量電阻來確認(rèn)。新線圈的電阻值是15～22 Ω。如果線圈插頭的紅燈閃亮，但看不到反饋信號(hào)，檢查注油器插頭的連接、電纜的安裝等有無松脫或短路。如果插頭的連接沒問題，就必須把注油器換掉并予以維修。注油器里的指示燈按規(guī)定閃亮，說明注油器工作正常，例如某船6L60MC主機(jī)所配ALPHA注油器系統(tǒng)規(guī)定正常工作時(shí)設(shè)置每10個(gè)注油器行程亮1次，但MCU沒有檢測(cè)到反饋信號(hào)。則需更換中間箱PCB(印刷電路板)。如果故障仍然存在，檢查至LCU的電纜。

表1 ALPHA注油器外部報(bào)警信號(hào)

2)編碼器標(biāo)記信號(hào)故障報(bào)警與診斷。編碼器標(biāo)記信號(hào)故障報(bào)警時(shí)，說明標(biāo)記信號(hào)(每轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖)不正常。系統(tǒng)將變?yōu)楦鶕?jù)余下正常的信號(hào)隨機(jī)潤(rùn)滑。接到報(bào)警信號(hào)后，首先檢查編碼器接線箱里的接頭以及LCU控制箱里的接頭。如果線路和保險(xiǎn)絲都沒有問題，更換編碼器。如果所有的測(cè)速信號(hào)都有故障的情況，則按照沒有外部信號(hào)的應(yīng)急運(yùn)行處理。

3)BCU探頭故障報(bào)警與診斷。在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪側(cè)安裝的2個(gè)標(biāo)記探頭每轉(zhuǎn)發(fā)出1個(gè)脈沖。這些信號(hào)被用于BCU系統(tǒng)來測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在信號(hào)故障的情況下，它們也被MCU系統(tǒng)用作監(jiān)控信號(hào)并釋放報(bào)警。BCU1號(hào)或2號(hào)探頭不正常時(shí)，會(huì)發(fā)送出相對(duì)應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。

如果ALPHA注油器系統(tǒng)由于MCU單元故障，以BCU模式運(yùn)行，探頭故障的報(bào)警可以通過觀察BCU板上的發(fā)光二極管來發(fā)現(xiàn)。BCU系統(tǒng)只靠1個(gè)探頭提供的信號(hào)就能運(yùn)行。1個(gè)探頭故障不是危險(xiǎn)的，可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候予以更換。

BCU探頭有內(nèi)裝指示燈，發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)1圈閃亮1次。如果觀察到1個(gè)探頭報(bào)警，首先檢查探頭里的指示燈閃不閃。如果不閃，檢查BCU箱里相應(yīng)端子上的電壓是否正常。如果相應(yīng)端子上有電壓，脫開探頭接線連到1號(hào)探頭端子或2號(hào)探頭端子，觀察指示燈是否開始閃亮。若是，則為探頭到LCU箱的接線短路。如果指示燈仍然不閃，則需更換探頭。如果所有轉(zhuǎn)速信號(hào)都出故障的情況，則按照沒有外部信號(hào)的應(yīng)急運(yùn)行處理。

4)發(fā)動(dòng)機(jī)停車信號(hào)故障報(bào)警與診斷。如果MCU檢測(cè)到不正常的發(fā)動(dòng)機(jī)停車信號(hào)，將釋放發(fā)動(dòng)機(jī)停車信號(hào)故障報(bào)警。有2種情況將觸發(fā)停車信號(hào)報(bào)警：①發(fā)動(dòng)機(jī)在8 r/min以上運(yùn)行且停車信號(hào)在MCU輸入出現(xiàn)超過20 min；②發(fā)動(dòng)機(jī)停下來(檢測(cè)僅在停車后30 s后激活)，但沒有停車信號(hào)在MCU輸入中出現(xiàn)。接收到發(fā)動(dòng)機(jī)停車信號(hào)故障報(bào)警后，需檢查控制系統(tǒng)里的停車信號(hào)線路。

5)BCU動(dòng)作信號(hào)丟失報(bào)警與診斷。BCU動(dòng)作信號(hào)丟失報(bào)警，說明MCU檢測(cè)到BCU不正常。

從檢查系統(tǒng)有無其它報(bào)警開始。BCU電源故障將觸發(fā)這個(gè)報(bào)警。如果沒有發(fā)現(xiàn)其它問題，中斷BCU的電源5 s再試一下。如果問題依然存在，就有可能是BCU損壞，必須更換。發(fā)動(dòng)機(jī)可以在MCU模式下運(yùn)行，直至得到新的BCU板。

6)倒車信號(hào)不正常報(bào)警與診斷。若MCU單元檢測(cè)到倒車信號(hào)一直接通超過24 h，則會(huì)發(fā)出倒車信號(hào)不正常報(bào)警。發(fā)動(dòng)機(jī)可以在此報(bào)警出現(xiàn)的情況下運(yùn)行，但汽缸油量增加。需檢查控制系統(tǒng)里的倒車信號(hào)線路。

7) 預(yù)潤(rùn)滑信號(hào)不正常報(bào)警與診斷。MCU檢測(cè)到預(yù)潤(rùn)滑信號(hào)且指數(shù)高于80%時(shí)，發(fā)出預(yù)潤(rùn)滑信號(hào)不正常報(bào)警。此故障不危險(xiǎn)。接到此報(bào)警后，檢查預(yù)潤(rùn)滑線路。

8)油溫不正常報(bào)警與診斷。油溫不正常報(bào)警，說明油溫超過報(bào)警值。ALPHA注油器系統(tǒng)會(huì)設(shè)置汽缸潤(rùn)滑油正常運(yùn)行溫度指導(dǎo)值，例如某船6L60MC主機(jī)所配ALPHA注油器系統(tǒng)此指導(dǎo)值為30～60 ℃。如接到此報(bào)警，檢查油溫傳感器(PT100)，測(cè)量其電阻。制造廠商給出了在不同溫度下對(duì)應(yīng)的電阻值，如果所測(cè)電阻值讀數(shù)不符合廠家提供的參考值，則是傳感器壞了，須更換。

9)油壓不正常報(bào)警與診斷。油壓不正常報(bào)警，說明油壓超出報(bào)警值。ALPHA注油器系統(tǒng)會(huì)設(shè)置汽缸潤(rùn)滑油正常運(yùn)行壓力指導(dǎo)值，例如某船6L60MC主機(jī)所配ALPHA注油器系統(tǒng)此指導(dǎo)值為4.0～5.0 MPa。如接到此報(bào)警，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)備用泵且觸發(fā)公共報(bào)警和HMI板上的報(bào)警。如果啟動(dòng)備用泵后油壓建立起來，公共報(bào)警還將保持，直到手動(dòng)停止備用泵為止。由于檢測(cè)到故障，2臺(tái)泵將連續(xù)運(yùn)行。該故障通過按HMI板上的PUMP按鈕予以消除。分別檢查泵是否在運(yùn)行；檢查高壓供油管路有無泄漏；檢查油壓傳感器，測(cè)量其電流并與壓力值相比較。電流和壓力不相符合時(shí)，必須更換傳感器。

10)轉(zhuǎn)速偏差報(bào)警與診斷。MCU檢測(cè)到1個(gè)或幾個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)不正常，即會(huì)發(fā)出轉(zhuǎn)速偏差報(bào)警。接警后，可檢查HMI板里的報(bào)警清單，看是BCU探頭還是角度編碼器中哪個(gè)探頭不正常，并分別按相應(yīng)探頭故障診斷處理。

11)燃油指數(shù)發(fā)送器不正常報(bào)警與診斷。若燃油指數(shù)發(fā)送器不正常報(bào)警，說明燃油指數(shù)水平與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不相符合。由于檢測(cè)到此故障，燃油指數(shù)被內(nèi)部設(shè)定為100%的固定值。該故障需用激發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)停車信號(hào)來清除。檢查指數(shù)發(fā)送器的調(diào)整。指數(shù)發(fā)送器本身也可能損壞。若指數(shù)發(fā)送器電纜中斷或指數(shù)發(fā)送器損壞，應(yīng)該糾正電纜故障或更換指數(shù)發(fā)送器。如果指數(shù)發(fā)送器被更換，必須進(jìn)行重新調(diào)整。

12)BCU在控制報(bào)警與診斷。若出現(xiàn)BCU在控制報(bào)警，表明注油器正在以BCU模式運(yùn)行。檢查模式選擇開關(guān)是否在自動(dòng)位置。然后查找轉(zhuǎn)換為BCU模式的原因。如果BCU是自動(dòng)轉(zhuǎn)換且沒有降速命令，說明MCU系統(tǒng)可能出現(xiàn)不正常。

13)電機(jī)超熱負(fù)荷報(bào)警與診斷。電機(jī)因過熱負(fù)荷跳閘，便會(huì)發(fā)出電機(jī)超熱負(fù)荷報(bào)警。首先檢查泵站控制箱里的熱保護(hù)斷路器，按熱保護(hù)斷路器上的復(fù)位按鈕，重新開動(dòng)電機(jī)，檢查電流。然后檢查三相電壓是否都正常。如果不正常，檢查配電板上的保險(xiǎn)絲。還要通過測(cè)量電阻來確認(rèn)電機(jī)的繞組是否正常，若查不出有電氣故障，就是油泵有機(jī)械故障。

14)MCU參數(shù)清單沒有加載報(bào)警與診斷。MCU參數(shù)清單沒有加載報(bào)警表明，MCU計(jì)算機(jī)里沒有它的配置文件，或丟失了。應(yīng)該通過模式選擇開關(guān)強(qiáng)制采用BCU運(yùn)行，并在可能的時(shí)候更換MCU。

15)角度偏差故障報(bào)警與診斷。角度偏差故障報(bào)警表示，來自角度編碼器的上死點(diǎn)標(biāo)記和來自BCU探頭的上死點(diǎn)標(biāo)記之間的角度差值超過報(bào)警水平。接警后，檢查角度編碼器的初始調(diào)整，若有必要，重新調(diào)整。同時(shí)還要檢查發(fā)動(dòng)機(jī)和編碼器之間的撓性聯(lián)軸器是否正常。

16)備用泵在運(yùn)行報(bào)警與診斷。由于低壓，備用泵被啟動(dòng)，即會(huì)發(fā)出備用泵在運(yùn)行報(bào)警。診斷方法如上9)油壓不正常報(bào)警與診斷。

2.4BCU報(bào)警處理和故障診斷

1)BCU內(nèi)部故障報(bào)警與診斷。此報(bào)警指示BCU內(nèi)部故障。接警后首先檢查BCU板上的相應(yīng)小開關(guān)SW3是否在正常位置?？芍袛喙╇? s，重新引導(dǎo)BCU計(jì)算機(jī)。如果報(bào)警還存在，那就可能是BCU板損壞了，必須進(jìn)行更換。

2)發(fā)動(dòng)機(jī)停車信號(hào)故障報(bào)警與診斷。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)停車信號(hào)接通超過20 min，便會(huì)發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)停車信號(hào)故障報(bào)警。發(fā)動(dòng)機(jī)沒有運(yùn)行，停車信號(hào)關(guān)斷。接警后，檢查停車信號(hào)線路有無問題，以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)是否在正確的位置。

3)MCU動(dòng)作信號(hào)丟失報(bào)警與診斷。MCU動(dòng)作信號(hào)丟失報(bào)警，表明BCU單元檢測(cè)到MCU單元不正常。在這種條件下BCU仍為完全運(yùn)行。檢查系統(tǒng)中有沒有其它報(bào)警開始。MCU的電源故障給出這個(gè)報(bào)警，同時(shí)發(fā)出公共報(bào)警。通常在這種狀態(tài)將轉(zhuǎn)換到BCU模式。然后檢查MCU活動(dòng)信號(hào)的接口相應(yīng)端子接線是否正常。激活的信號(hào)是1個(gè)脈沖信號(hào)，頻率約為0.5 Hz。測(cè)量此信號(hào)需要用振蕩器。如果沒有上述問題，中斷MCU的電源5 s試一試。如果問題依然出現(xiàn)，就可能是MCU單元損壞了，必須進(jìn)行更換。然而，發(fā)動(dòng)機(jī)可以在BCU模式下運(yùn)行，直到更換好新的MCU為止。

4)在2個(gè)注油器上無反饋信號(hào)報(bào)警與診斷。如果來自注油器的反饋信號(hào)被BCU檢測(cè)為是不正常信號(hào)，就會(huì)發(fā)出報(bào)警(BCU故障報(bào)警)。如果系統(tǒng)因?yàn)镸CU故障而正以BCU模式運(yùn)行，MCU就可能不在HMI板上指示任何報(bào)警編碼。通過觀察機(jī)旁中間箱的反饋指示燈來找有故障的注油器。該報(bào)警指示哪一缸的潤(rùn)滑停止，并將發(fā)出降速信號(hào)。

首先檢查故障是否多于1缸。如果多于1缸，檢查供油系統(tǒng)?？赡苡蛪旱突騺碜灾亓τ凸竦墓┯屯Ｖ梗瑱z查供油管路有沒有泄漏。如果問題僅限于1缸，則檢查相關(guān)缸中間箱到控制箱LCU的反饋接線。中間箱PCB(印刷電路板)本身也可能損壞。

為檢查BCU板是否損壞，可將相關(guān)缸的插頭從BCU上拔掉，臨時(shí)把1個(gè)沒問題的缸的插頭接上，如果原來工作的缸現(xiàn)在也有故障，就說明BCU板可能壞了。檢查完不要忘記要把臨時(shí)插頭換回去?？梢酝ㄟ^中斷主電源5 s重新引導(dǎo)BCU計(jì)算機(jī)。

5)1個(gè)注油器沒有反饋信號(hào)報(bào)警與診斷。如果BCU測(cè)到1個(gè)注油器的反饋信號(hào)是不正常的，就發(fā)出報(bào)警(BCU故障報(bào)警)。同樣，如果系統(tǒng)因MCU故障正以BCU模式運(yùn)行，MCU將不會(huì)在HMI板上顯示報(bào)警編碼?？赏ㄟ^觀察機(jī)旁中間箱的反饋指示燈來找有故障的注油器。一般情況下，診斷操作方法是在方便的時(shí)候用備件整套替換有故障的注油器。如果每缸配置1臺(tái)注油器，就必須立即更換有故障的單元。

6)BCU沒有轉(zhuǎn)速標(biāo)記信號(hào)。2個(gè)標(biāo)記探頭裝在發(fā)動(dòng)機(jī)盤車輪處，發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)發(fā)出1個(gè)脈沖。這些信號(hào)被BCU系統(tǒng)用來確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。它們也被MCU系統(tǒng)用作監(jiān)控信號(hào)并在信號(hào)故障的情況下發(fā)出報(bào)警。注意，如果系統(tǒng)因MCU故障正以BCU模式運(yùn)行，MCU將不會(huì)在HMI板上顯示報(bào)警編碼。這種情況下，潤(rùn)滑將停止，并激發(fā)降速命令。這類故障通常是由機(jī)械故障引起探頭損壞或中斷BCU探頭的電源造成的。應(yīng)該分別檢查傳感器和觸發(fā)器支架有無機(jī)械損壞；檢查探頭間隙是否符合制造商的建議；檢查BCU接線箱相應(yīng)端子上電壓是否24 V。如果沒有電壓，則查BCU探頭系統(tǒng)的接線在哪個(gè)位置短路了。

2.5沒有外部信號(hào)的應(yīng)急運(yùn)行

一般出現(xiàn)故障時(shí)，強(qiáng)烈建議盡一切努力去修復(fù)觸發(fā)器系統(tǒng)，只有在萬不得已的情況下才使用應(yīng)急運(yùn)行模式。在所有至汽缸潤(rùn)滑系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào)都出故障的情況下(角度編碼器和BCU系統(tǒng)探頭)，可以通過MCU或BCU卡上的內(nèi)部行程發(fā)生器維持一定水平的潤(rùn)滑。該行程發(fā)生器每秒發(fā)射1個(gè)脈沖，即約60 r/min。為能以這種應(yīng)急模式運(yùn)行，必須改變相應(yīng)的電氣接口，具體操作方法可參考制造商說明書。

改變相應(yīng)電氣接口時(shí)，系統(tǒng)以應(yīng)急模式運(yùn)行，系統(tǒng)開始潤(rùn)滑，不管發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)行。系統(tǒng)也將給出各種報(bào)警。然而，反饋報(bào)警仍有功能，指出是否所有缸都被潤(rùn)滑。當(dāng)以這種模式運(yùn)行時(shí)，BCU系統(tǒng)沒有動(dòng)作。而MCU降速功能仍然起作用。汽缸潤(rùn)滑是隨機(jī)的并取決于轉(zhuǎn)速，但對(duì)個(gè)別汽缸增加25%的油量設(shè)定，以確保汽缸潤(rùn)滑安全。

3 結(jié)束語

電子控制新技術(shù)在船舶上的應(yīng)用越來越多，很多新船安裝或舊船改裝了更節(jié)能減排的先進(jìn)ALPHA注油系統(tǒng)。而由于新技術(shù)應(yīng)用對(duì)知識(shí)更新水平要求更高，輪機(jī)管理人員及相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員在實(shí)際操作管理時(shí)經(jīng)驗(yàn)不足，提出了很多疑惑并反應(yīng)出很多問題。筆者認(rèn)為輪機(jī)管理人員及相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)以適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展，從熟悉摸透系統(tǒng)的構(gòu)架和工作原理為基點(diǎn)，與同行輪機(jī)專業(yè)技術(shù)人員一同總結(jié)ALPHA注油系統(tǒng)典型報(bào)警及其故障診斷，交流其操作管理經(jīng)驗(yàn)，來共同促進(jìn)電控注油器的應(yīng)用操作管理和研發(fā)水平。

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This paper introduces briefly the structure and working principle of ALPHA electro-controlled cylinder lubricator system.According to the long-term lubricator system development and application in ship operation and management experiences,the typical ALPHA lubricator or system alarm and fault diagnosis treat-ment are summarized and analyzed,which can provide useful reference for the promotion of advanced electro-control technology application in ship operation and management.

electro-controlled cylinder lubricator;ship;fault diagnosis

廣東省交通運(yùn)輸廳科技項(xiàng)目(2010-04-007)；中國(guó)交通教育研究會(huì)2012-2014年度教育科學(xué)研究課題(交教研1202-169)

高炳(1983-)，男，湖北孝感人，講師，碩士，研究方向?yàn)檩啓C(jī)工程技術(shù)、船舶動(dòng)力裝置性能優(yōu)化。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2014.03.006

2014-04-17