首 页 船舶管理论坛 船舶管理信息 船舶管理工具 船舶管理公司库
当前位置:船舶管理频道首页>>船舶管理圈
【故障】某轮主机启动过程燃油供给故障分析
发布时间:2022-9-20 10:24:00       阅读次数:76    发表人:sun
  [ 收藏本页 ]   [ 打印文章 ]   [ ]  

剖析单向节流阀阀件阻塞引发的主机遥控故障,判断故障原因,提出纠正措施和防范措施。


一、故障现象

某二冲程可倒车柴油主机,配备全制液压调速器,有集控室遥控。

某航次,集控室操纵,空气启动能达到发火转速,但不供油发火。

有时加长空气启动时间(操纵手柄在空气启动位置多停留数秒后再推向转速指令区)可启动成功,但启动时间过长,且启动空气压力下降约 0.3 MPa。机旁操纵亦然。

二、原因分析

如所周知,压缩空气启动柴油机,分为压缩空气启动(达到可发火转速)、油气并进(略高于柴油机最低持续运转转速)、停压缩空气进油(保持柴油机略高于最低持续运转转速)等三阶段。

(1) 压缩空气启动阶段

发出转向指令,启动空气分配器换向。

发出启动指令(操作手柄置于 START 位置或按下启动控制阀),启动空气进入相应气缸,主机开始转动并加速到可发火转速。

(2) 油气并进阶段

油气并进的条件:

① 主机达到发火转速(空气启动阶段已做到)。

② 保持空气启动,需操作者保持启动指令(操作手柄置于 START 位置或按下启动控制阀)。

③ 向缸内喷油,除供油系统正常外,还要求高压油泵换向,以及换向完成拉动油门杆(给定喷油量)。

高压油泵换向和反馈,不需赘述(可参见图 1)。


拉动油门杆,需要动力。而该轮使用的液压全制调速器必须由柴油机(转速)驱动。

主机发火转速还不足以使调速器油泵达到足够的排出压力, 调速器输出力矩还不够大,故加设“升压器”,启动过程中借助控制空气压力通过拉动调油杆件(允许喷油),直至主机转速增加到调速器油泵排出压力足以拉动油门杆。

所以,油气并进的条件包括:

① 操作者保持启动指令(操作手柄置于 START位置或按下启动控制阀),即由启动空气继续保持主机转速,并继续保持控制空气压力。

② 控制空气进入“升压器”。

(3) 燃油驱动阶段

油气并进成功,主机转速达到或略超过主机最低稳定转速,操作者发出停止启动指令(操作手柄越过START 位置或放松启动控制阀),则:

★主启动阀关闭;

★“升压器”控制空气泄放,改由调速器控制油门。

从故障前柴油机可正常运转,而且有时可启动成功,可知故障只在启动阶段供油区域,其他区域正常。

故障现象显示,空气启动能达到发火转速但不供油发火,显然是油气并进阶段供油故障,关键在于控制空气未适时进入“升压器”,因而油门杆不动作,导致高压油泵不喷油。

控制空气未适时进入“升压器”有两方面原因:

★“升压器”供气线路故障;

★启动操作不当。

1、“升压器”的供气线路故障

“升压器”的供气线路,涉及阀 3 和阀 24,及其“下游”的阀 10、阀 11、高压油泵换向气缸 13、阀 14、阀 15、阀 12 和阀 128,它们的逻辑关系见图 1(各阀标号从该主机说明书的操纵系统图)。

启动过程涉及多项连锁保护和控制功能,本文的讨论只涉及高压油泵换向连锁。

开始启动,与“升压器”的供气线路有关的,是阀 3和阀 24 两路,以及阀 12。

(1)阀 3 一路

① 阀 3

★气控两位四通阀。

★受控于转向指令。

★功能是按转向指令向高压油泵换向气缸供气。

★“上游”两路,一路控制空气来,一路通大气;

“下游”两路,按转向指令,分别向高压油泵换向气缸的某一端供气,另一端泄放。

正车,阀3上位工作,控制空气经阀10(上 位工作),通至换向气缸上部;

相应阀11(上位工作),接通换向气缸下部与阀3 的另一路(泄放),令其活塞下行推动阀12阀芯下行(上位工作)。

倒车,阀3下位工作,控制空气经阀11(上 位工作),通至换向气缸下部;

相应阀10(上位工作),接通换向气缸上部与阀3的另一路(泄放),令其活塞上行,阀12 阀芯依靠弹簧上行(下位工作)。

② 阀10和阀11

都是两位三通阀,从上一段可以看出,阀芯都工作在上位,而其弹簧使阀芯处于下位,必须由来自阀 24的控制空气推动才处于上位工作状态。

③ 阀14和阀15

都是气控两位三通阀,“下游”侧一路,通阀 12 进口;

“上游”侧两路,按正车和倒车,分别通阀 3“下游”的控制空气和泄放两个端口。

工作位置受控于阀 24 来的控制空气:

阀 24 来气压力足够高,压迫阀芯下移(上位工作);

阀 24 来气压力不够高,复位弹簧使阀芯下位工作。

功能,是确保一路控制空气经阀 12 和阀 128 通向蓄压器以拉动柴油机调油杆。

(2)24 一路

阀 24,节流阀,功能是控制阀 10 和阀 11、阀 14 和阀 15 等延时就位(上位工作)。

节流延时意味着,“下游” 压力不是骤然升高而是逐渐升高,一段预定时间后等于“上游”压力。

阀 24,仅控制阀 10 和阀 11、阀 14 和阀 15 等两组四只气控阀延时就位:

★阀 10 和阀 11 延时就位,是因为高压油泵换向必须在凸轮转动时实现,要为柴油机开始转动留有时间。

★阀 14 和阀 15 延时就位, 是为高压油泵换向留有足够时间。

(3)阀 12

★机械控制两位三通阀。

★受高压油泵换向气缸活塞控制 (按转向指令),是高压油泵完成换向的反馈。

★功能:正车,上位工作,阀 14 来的控制空气导入升压器;倒车,下位工作,阀 15 来的控制空气导入升压器。

无论正车和倒车, 保证向升压器提供控制空气以拉动调油杆件(允许喷油),并且必须在高压油泵完成换向后。

从分析 “升压器”的供气线路,和故障现象的“有时加长空气启动时间……可启动成功”,可知最可能的故障原因是阀 24 延时过长。节流加剧,使得阀 24 “下游”压力偏低,造成阀 14、阀 15、阀 10、阀 11 长时间工作在下位,只有等一段比预定更长的时间后才等于“上游”压力推动相应的阀工作于上位,延迟控制空气进入“升压器”即供油过迟,从而出现了以上故障现象。

实测阀 24 节流延时时间 (启动指令发出到阀 24出口端压力与进口端持平)为8 s,说明书规定3s。

拆检阀 24,见节流孔有不少积垢,减少流道面积,延长节流时间。

清除阀 24 节流孔道的积垢,测得节流时间约3s。

集控室操纵和机旁操纵,启动正常,不必在启动位停留过长的时间;

每次启动空气耗量减少,启动空气压力下降约 0.1MPa,故障排除。

2、启动操作不当

从上面的分析可知,阀 24 延时过长只是推迟喷油。

只要启动时保持启动指令(操作手柄置于 START 位置或按下启动控制阀)的时间足够长,仍可成功启动,正如故障现象所说的“有时加长空气启动时间(操纵手柄在空气启动位置多停留数秒)后再推油门向供油区)可启动成功”。

而多次启动失败,不得不考虑启动操作。

前面述及,油气并进阶段,操作者必须“保持启动指令 (操作手柄在 START 位置或按下启动控制阀)”。

启动是否成功,与操作手柄置于 START 位置(或按下启动控制阀)保持的时间密切相关。

这个时间,若短到控制空气来不及进入“升压器”去拉动油门杆,就不能完成油气并进,启动就会失败。

有些轮机员的启动操作,习惯于操作手柄推到START 位置(或按下启动控制阀)后几秒钟,不管主机转速是否达到可发火转速,也不管是否完成油气并进,就推动启动手柄越过 START 位置 (或松开启动控制阀),也就是停止空气启动、发出转速指令进入燃油驱动阶段。

若控制空气还没进入“升压器”(当然气缸边没进油)就将启动手柄越过 START 位置(或松开启动控制阀),必然启动失败。

显然,这是那些轮机员对主机启动过程理解不深,知道操作步骤但不熟知某些操作细节。

三、防范

最重要的,是深刻、正确地理解主机启动过程,熟知各操作步骤的要点和细节,尤其是启动手柄在START 位置必须停留到油气并进 (听到气缸内燃油爆炸声)后才可越过 START 位置改为发出转速指令。

日常管理方面,建议:

★监控空气滤器赃污程度和传动装置的润滑;

★坚持使用控制空气干燥装置, 并定时泄放控制空气系统的残水和残油;

★定期测试各节流延时器件的延时时间, 及时发现变化,及时纠正。

以上故障,原因不难理解,分析方法也不高深。笔者只是试图探索如何表述分析方法更便于学生理解,

敬祈指点。

转自:海机务之家

船舶管理圈
暂无信息!
[共1/0页] [5条/页] [总条数:0]  第  
我要发表见解
 * 提示:本栏目话题提交后,需要通过审核才能显示
匿    称: * 提问 评论
评论内容: *
 
 
·推荐船舶管理公司
·推荐船员服务公司
·推荐航修公司
·推荐船舶检验/登记入级公司
·推荐物料备件公司
关于船舶管理网  |  企业服务  |  服务条款  |  联系我们
 
 
航运在线版权所有 2000-2022 | 增值电信业务经营许可证:辽B2-20160121
 
  中国站 | 国际站  
通用网址 网络实名:航运在线 船舶管理
 
您对航运在线有任何建议或意见请联系我们
 
 
工商认证
客服电话:0411-83010695 手机:17615152981
网警认证