主機轉速表指針抖動故障的排除

蘇云龍

摘? 要：燃油供給、電控單元、電磁信號發(fā)生器均會造成柴油機轉速不穩(wěn)。柴油機的轉速不穩(wěn)會導致振動，不正常的磨損也將產(chǎn)生。輪機管理人員應仔細檢查，分析故障，及時解決問題。

關鍵詞：主機;轉速表;高壓油泵

1 故障現(xiàn)象

集裝箱船“MSC CHALLENGER” 輪，船齡21 a，主機型號：MAN B&W? 7K80MC-C。 備車離港時，發(fā)現(xiàn)集控室主機的轉速表指針有些抖動。檢查了機艙機旁的轉速表和駕駛臺的轉速表，發(fā)現(xiàn)這3個表都有相同的抖動情況。這種情況已經(jīng)有半年多了。輪機人員認為這是一艘老齡船，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準來看待這些問題，并未引起重視。

同時，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，轉速表抖動不明顯。主機定速航行，繼續(xù)觀察，發(fā)現(xiàn)主機轉速表指針跳動比較有節(jié)律，基本上是主機飛輪每運轉一周就波動一次，隨著主機的轉速變化而變化。

2 故障分析

轉速表是由轉速感應傳感器接受飛輪邊緣的感應電流進行工作的，感應傳感器與飛輪的間隙過大或過小對柴油發(fā)動機轉速的感應都有影響，見圖1。造成轉速表不工作或失準的原因包括：（1）因轉速測量系統(tǒng)的原因，轉速表有故障;電路插頭接觸不良;轉速感應傳感器有故障;轉速感應傳感器與飛輪間隙過大或過小，等等。（2）機械系統(tǒng)的故障引起的，噴油器故障導致：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，而且噴油提前角會變小。若提前角太小，則會使主要燃燒階段后移，最大爆發(fā)壓力降低，各缸負荷不均導致轉速表波動。

一般情況下，如圖1所示，控制部分的集成電路板有保護環(huán)節(jié)，其損壞概率小;而本船的故障現(xiàn)象并非轉速表不工作，故檢查重點放在電源、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)各接線頭松動的跡象， 電壓符合正常工作的要求。在換新轉速傳感器后，故障現(xiàn)象依然存在。

這樣查找的重點集中在機械部分。噴油器的檢查與調整包括啟閥壓力、霧化質量和針閥偶件密封性等3項。這些工作應根據(jù)情況進行定期的預防性檢查和不定期的診斷性檢查。檢查是在噴油器試驗裝置上進行的。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，要求柱塞能在套筒是自由往復運動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，柴油機在低負荷下運轉就不穩(wěn)定。如果柱塞和套筒卡緊和咬死，將會引起噴油泵停止工作而使氣缸不發(fā)火做負功，柴油機運轉不穩(wěn)定，轉速波動。

3 故障解決

檢查主機各缸的工作情況。該輪的主機是二沖程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超過平均值15℃～20℃，排煙溫度常用于判斷各缸的負荷是否均勻）;也未見主機異常報警。用手觸摸感覺各缸高壓油管的脈動，發(fā)現(xiàn)第二缸高壓油管的脈動強度比其他各缸小。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整是為了滿足排煙溫度均勻的要求進行的。這種通過調節(jié)油門齒條刻度來滿足排煙溫度的做法在輪機實踐中是很常見的，但是一般是由于某些條件的限制，檢查或拆檢無法進一步開展的情況下迫不得已而采取的方法，一旦進一步檢查的條件具備時就應該在第一時間檢修，排除故障，恢復油門齒條的刻度。如果多缸油門齒條的調整，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， 進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遇到了困難，依據(jù)說明書的拆卸方法無法吊出套筒。在認真分析和討論后認為，可能是柱塞套筒長期泄漏，造成積碳。在進行了注入輕柴油浸泡，反復松緊活動后，終于吊出了套筒。VIT齒圈處厚厚的積碳驗證了之前的判斷。在對拆下的高壓油泵柱塞套筒的配合進行檢查，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)柱塞和套筒泄漏嚴重。（后來柱塞套筒返廠修理，報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，轉速表指針波動的現(xiàn)象消失了。進一步檢查主機第二缸的排煙溫度，最高爆發(fā)壓力，油門齒條刻度等都恢復到正常范圍。

4 結 語

回顧故障的排除，我們不難得出這樣的結論：同樣的故障現(xiàn)象，原因有很多，需要輪機人員仔細調查，深入分析，排除故障。在沒有調查分析之前，不要輕易對一個不正常的現(xiàn)象下結論，這樣可能造成一些安全隱患埋藏在身邊。日常，輪機部門應該做到：（1）在日常的輪機管理中應做好維修保養(yǎng)記錄，以備故障分析排查提供依據(jù);（2）維修保養(yǎng)計劃的工作應該及時進行;（3）在日常的值班，巡回檢查時遇到的異?，F(xiàn)象應該及時排查;（4）設備的保養(yǎng)應該切實認真進行，不可流于形式，特別是一些電氣設備的定期檢查;（5）一些設定值的非正常的臨時更改，務必在第一時間恢復。

參考文獻

[1] 黃少竹，船舶柴油機[M].福建：集美大學輪機工程學院，2004.

[2] 船舶內(nèi)燃機教研室.船舶柴油機[M]. 上海：上海海運學院，1986.

[3] 賴廣顯.新型柴油發(fā)電機組[M].北京：人民郵電出版，2004.

[4] 郁有文.傳感器原理及工程運用[M].西安：西安電子科技大學出版社，2008.