柴油機(jī)修理工藝方案的探討

欒新習(xí)

摘要：隨著技術(shù)不斷革新，柴油機(jī)開始走向自動(dòng)化和大型化的道路，所以以往的船舶柴油機(jī)修理工藝已經(jīng)無法滿足當(dāng)前船舶柴油機(jī)維修的要求。柴油機(jī)運(yùn)行是否正常，直接關(guān)系到船舶是否能夠正常航行。本文通過具體論述船舶柴油機(jī)的故障診斷方法，并根據(jù)實(shí)際情況提出柴油機(jī)的修理工藝方案。

關(guān)鍵詞：船舶;柴油機(jī);機(jī)架;修理工藝

0 ?引言

通過TBD234這個(gè)型號(hào)的柴油機(jī)進(jìn)行拆檢發(fā)現(xiàn)，缸體與缸套所接觸的凸臺(tái)內(nèi)表面出現(xiàn)了嚴(yán)重的銹蝕情況，且缸套與缸體、缸體與缸蓋之間常常會(huì)發(fā)生滲漏的情況，以此導(dǎo)致燃?xì)馀c冷卻水出現(xiàn)相互串通的現(xiàn)象，讓柴油機(jī)的主機(jī)各個(gè)缸超負(fù)荷工作。同時(shí)，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的情況較為不穩(wěn)定，以此影響了船舶的正常運(yùn)行。

1 ?基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船舶柴油機(jī)故障診斷技術(shù)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)具有較強(qiáng)的歸納能力、模式匹配能力和聯(lián)想記憶能力，主要是根據(jù)診斷經(jīng)驗(yàn)對(duì)船舶柴油機(jī)內(nèi)部的連接權(quán)值表達(dá)出來。當(dāng)前基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的柴油機(jī)機(jī)架故障診斷主要涉及到下列幾個(gè)方面：

一是將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接應(yīng)用于柴油機(jī)故障診斷中，挑選出關(guān)鍵的參數(shù)作為輸入層，而挑選出故障參數(shù)作為輸出層。這樣將典型的樣本學(xué)習(xí)所得權(quán)值的利用作為一種高效的模式識(shí)別方法[1]。

二是采用自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別。借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行處理和分布式信息存儲(chǔ)利用模式來識(shí)別船舶柴油機(jī)的主要故障，消除不恰當(dāng)?shù)奶卣魈崛『湍Ｊ讲环系膯栴}，以此保證故障識(shí)別的便利性。同時(shí)，通過利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)處理技術(shù)可識(shí)別柴油機(jī)在信號(hào)處理中的智能化識(shí)別和最優(yōu)化算法的情況。

三是利用專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合識(shí)別。通過將專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)緊密結(jié)合起來，讓專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩者之間取長補(bǔ)短，避免神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在應(yīng)用中出現(xiàn)的一系列問題，以便將專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用充分凸顯出現(xiàn)，更好的識(shí)別出柴油機(jī)機(jī)架的故障現(xiàn)象。

2 ?柴油機(jī)的常見故障

2.1 柴油機(jī)啟動(dòng)困難

2.1.1 故障現(xiàn)象

通常柴油機(jī)啟動(dòng)出現(xiàn)啟動(dòng)困難故障時(shí)，主要有下列幾種情況：

①啟動(dòng)時(shí)的曲軸根本轉(zhuǎn)不動(dòng)或者是轉(zhuǎn)動(dòng)速度較慢，啟動(dòng)的轉(zhuǎn)速太低;

②柴油機(jī)在啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速正常，但柴油機(jī)不著火;

③柴油機(jī)在啟動(dòng)時(shí)雖然著了火，但柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度始終不正常，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的情況，甚至還會(huì)出現(xiàn)滅火的現(xiàn)象。

2.1.2 故障發(fā)生原因

上述發(fā)生故障的原因主要包括下列幾個(gè)方面：

①啟動(dòng)系統(tǒng)。貯氣瓶氣壓不足;氣管路漏或者是管路堵塞;空氣分配器起動(dòng)定時(shí)不對(duì)。

②燃油系統(tǒng)。輸油泵不供油;燃油箱的閥門尚未打開或燃油箱內(nèi)無油;燃油管路內(nèi)有空氣，柴油濾清器太臟;油泵齒條卡死在停車裝置無法準(zhǔn)確復(fù)位;噴油器有故障發(fā)生霧化不良的情況。

③進(jìn)排氣系統(tǒng)?？諝獾臑V清器和中冷器常常出現(xiàn)污堵的現(xiàn)象，無法正常將進(jìn)排氣閥的閥門打開，配氣定時(shí)不準(zhǔn)確，出現(xiàn)排氣系統(tǒng)污堵的情況。

④壓縮終點(diǎn)的壓力、溫度低。氣缸密封不良，漏氣現(xiàn)象嚴(yán)重;氣缸壓縮終點(diǎn)壓力、溫度低情況時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)啟動(dòng)困難[2]。

2.2 柴油機(jī)功率不足

2.2.1 故障現(xiàn)象

所謂功率不足主要指的就是柴油機(jī)出現(xiàn)無力、沒有勁的情況。柴油機(jī)的功率具有儲(chǔ)備功能，能夠讓機(jī)器正常運(yùn)行。當(dāng)柴油機(jī)的功率出現(xiàn)不足的情況時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)下列幾種現(xiàn)象：一是柴油機(jī)排氣管將會(huì)排出大量的黑煙;二是柴油機(jī)排氣溫度較高時(shí)，排氣管和渦輪增壓器將會(huì)呈現(xiàn)出暗紅色的情況;三是柴油機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速下降，工作聲音沉悶。則會(huì)船速下降，油耗增加。

2.2.2 故障出現(xiàn)的原因

上述故障出現(xiàn)的原因主要包括供油量不足、霧化不良或者是燃燒室不匹配、進(jìn)氣不足幾種。其中，供油量不足主要是由于燃油管路臟雜質(zhì)多堵塞、泄漏、燃油系統(tǒng)內(nèi)存在空氣、燃油的質(zhì)量不好且油內(nèi)還含有水分等原因引起的。調(diào)速器的拉桿螺釘旋入較多，而齒桿伸出的長度始終不夠;霧化不良或者是燃燒室不匹配的情況，主要涉及到噴油器霧化不良或者是供油時(shí)間不當(dāng)燃燒室內(nèi)的活塞出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)炭現(xiàn)象;進(jìn)氣不足的情況主要包括中冷器出現(xiàn)臟污、壓氣機(jī)葉輪存在臟污的情況。同時(shí)，因增壓器發(fā)生故障，所以導(dǎo)致進(jìn)氣的壓力較低[3]。

2.3 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)

2.3.1 故障現(xiàn)象

柴油機(jī)主要是利用調(diào)速器的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用來正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速較為穩(wěn)定，波動(dòng)值只有幾轉(zhuǎn)且波動(dòng)率主要控制在0.5%以內(nèi)。

通常柴油機(jī)發(fā)生轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的現(xiàn)象主要包括：①船舶柴油機(jī)在運(yùn)行過程中發(fā)出的聲音忽高忽低;②柴油機(jī)轉(zhuǎn)速無規(guī)律。

2.3.2 原因分析

通常造成柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的原因包括：

①柴油機(jī)系統(tǒng)內(nèi)始終有空氣、水、氣阻和水阻的現(xiàn)象，以此導(dǎo)致柴油機(jī)存在供油不穩(wěn)的情況;噴油器出現(xiàn)噴油中斷的現(xiàn)象，且噴油泵柱塞出油閥出現(xiàn)了磨損較大的現(xiàn)象，以此導(dǎo)致柴油機(jī)的供油不穩(wěn)定。同時(shí)，噴油器的彈簧和出油閥的彈簧發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，甚至噴油泵的油量調(diào)節(jié)遲圈存在松動(dòng)的情況。

②調(diào)速系統(tǒng)的原因。當(dāng)調(diào)速器內(nèi)存在太多的滑油，也會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的情況。當(dāng)柴油機(jī)的離合器出現(xiàn)接合不良的情況，工作機(jī)械負(fù)荷非常嚴(yán)重，則會(huì)導(dǎo)致船舶柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)[4]。

3 ?修理方案的選擇

通過對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行拆檢分析之后，可采取下列幾種修理方案：

①由于活塞在長時(shí)間使用過程中很容易發(fā)生斷裂的情況，所以需要使用器械來去除活塞，避免在取出活塞的過程中導(dǎo)致活塞斷裂而增加拆卸的難度性。當(dāng)活塞在取出之后，再更換備用的活塞，做好柴油機(jī)機(jī)體檢查，避免出現(xiàn)活塞因冷卻水缺少而產(chǎn)生拉缸的情況。

②確保柴油機(jī)的使用環(huán)境清潔衛(wèi)生，定期做好燃油沉淀柜、過濾裝檢查工作，避免影響柴油機(jī)機(jī)體的正常噴油。同時(shí)，可通過更換信號(hào)盤，避免出現(xiàn)信號(hào)異常的現(xiàn)象，或者是通過更換下降沿觸發(fā)的系統(tǒng)來排除柴油機(jī)的故障。

③焊補(bǔ)后機(jī)械加工。由于柴油機(jī)含有較高的碳、硫和磷等雜質(zhì)，所以在堆焊的時(shí)候很容易出現(xiàn)焊接裂紋。當(dāng)在焊接的過程中產(chǎn)生CO和CO2氣體的時(shí)候，又無法在焊接地方凝固之前排出來，則會(huì)嚴(yán)重影響焊接后氣孔的性能。通過對(duì)焊接的局部進(jìn)行加熱處理，這樣則會(huì)在焊接處形成硬度較高的白口組織，且在焊接之后無法再進(jìn)行機(jī)械加工。同時(shí)，由于船舶柴油機(jī)機(jī)架裝置的同軸度與垂直度要求較高，所以單純的采用焊補(bǔ)的方法將無法避免焊接后的機(jī)架發(fā)生不變形的情況，這樣在一定程度上增加了焊接的應(yīng)力。

4 ?工藝方案的實(shí)施

在柴油機(jī)修理之前，應(yīng)該對(duì)柴油機(jī)技術(shù)性能進(jìn)行測(cè)試，其主要是柴油機(jī)主機(jī)的最高轉(zhuǎn)速、爆發(fā)壓力、壓縮壓力和排煙溫度等各個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試的數(shù)據(jù)作為柴油機(jī)修理的主要參考資料。同時(shí)，還需要對(duì)柴油機(jī)的燃油定時(shí)情況、高壓油泵給油刻度、各缸缸蓋墊片和缸套下墊片的厚度、活塞裝置與填料函的間隙情況進(jìn)行測(cè)量登記，為缸體找中基準(zhǔn)點(diǎn)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。

在缸套拔出之后，需要對(duì)柴油機(jī)上的缸套與平面接觸的凹緣面進(jìn)行修刮和研磨處理，全面做好吃色檢查工作，且貼合的總面積占總面積的百分比不能夠少于85%。同時(shí)，赤色點(diǎn)應(yīng)該盡量控制在2-3個(gè)，凹緣面在進(jìn)行整體修整之后可使用百分表再進(jìn)行檢查。通常在平面內(nèi)對(duì)氣缸中心的垂直度不能夠大于0.02mm。在使用拉線方法時(shí)，因?yàn)樵摍C(jī)是V型機(jī)，而缸套又是斜立存在的，鋼絲有一定的重量所以會(huì)自然下垂，但無法保證所找位置的精準(zhǔn)度。通過采用假軸找中的方法，要求將假軸的下半段的直徑應(yīng)該比掃氣缸填料的函孔徑小0.05mm，而假軸的上半徑的直徑應(yīng)該比下半段的直徑大5mm，這樣才能夠避免填料從假軸的函孔中滑出來。

假軸與缸體中心的不同軸度不應(yīng)該超過0.02mm，而與缸套所接觸的凹緣面的垂直度也應(yīng)該控制在0.02mm。這樣當(dāng)調(diào)整位置之后，需要在柴油機(jī)機(jī)體的上端找準(zhǔn)前、后、左、右四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。通過以柴油機(jī)機(jī)體平面與缸套接觸的凹緣面作為基準(zhǔn)，并在前、后、左、右四個(gè)位置上做好高度檢測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)，并將其作為柴油機(jī)修理加工的測(cè)量依據(jù)。當(dāng)找中工作在結(jié)束之后，再進(jìn)行裝配機(jī)船機(jī)械加工，盡量在掃氣缸填料函孔處鑲上定位套，合理調(diào)整刀桿，再找準(zhǔn)A處和B處進(jìn)行正加工，且存在的偏差不能夠超過0.15mm/m。這樣才能夠保證柴油機(jī)在正常工作的時(shí)候，防止出現(xiàn)缸套與缸體、缸體與缸蓋出現(xiàn)泄漏的情況，以此保證柴油機(jī)能夠正常的運(yùn)行。

5 ?柴油機(jī)安裝檢查及系泊試驗(yàn)

在柴油機(jī)安裝過程中，應(yīng)該全面檢查活塞在缸套內(nèi)的中心位置，以及十字頭滑板側(cè)條、倒正車側(cè)板的間隙。當(dāng)柴油機(jī)在裝復(fù)之后，再進(jìn)行系泊試驗(yàn)，這樣能夠保證船舶柴油機(jī)平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)，有效提升柴油機(jī)主機(jī)的功率，保證柴油機(jī)能夠正常應(yīng)用。

6 ?結(jié)語

總之，在診斷柴油機(jī)故障的時(shí)候，不僅診斷技術(shù)要求較高，而且對(duì)診斷技術(shù)的專業(yè)性要求較強(qiáng)。因此，在柴油機(jī)修理過程中，需要檢測(cè)人員全面分析柴油機(jī)的實(shí)際情況，準(zhǔn)確判斷柴油機(jī)發(fā)生故障的原因，明確柴油機(jī)發(fā)生故障的類型。這樣通過對(duì)柴油機(jī)的應(yīng)用情況進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測(cè)，再采取科學(xué)的柴油機(jī)故障診斷方法，這樣便能夠更加準(zhǔn)確的判斷柴油機(jī)發(fā)生故障的類型和原因，采用針對(duì)性的修理方法，以此保證柴油機(jī)正常應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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