针对柴油发电机组转速不稳简单引起焚烧不良的恶性循环,影响其他设备的作业,乃至“跳电”等事端,经过对可引起发动机转速不稳的燃油供应、电控单元、电磁信号发生器等的查看剖析,消除毛病。
强调跟着电控体系被广泛用于船只的设备中,管理人员应加强电控体系知识的训练;
剖析毛病时应仔细,注意细节问题;
严厉按标准要求操作,避免事端发生。
一、毛病现象
某散装货船在开往目的港装货的途中,值班人员发现其装备的2#发电柴油机组转速表动摇明显,担任管理的轮机员查看燃油管路未见异常,调理仪表板上“增益操控调整”旋钮,减少增益后,发现转速动摇的程度不变,为避免引起其他事端,马上康复原状。
为了不影响到港装货供电的要求,决定启用备用发电机组,安排人力对2#发电柴油机组的毛病进行诊断。
在发动机作业正常状况下,发动机作业转速安稳,即便负载发生改变,在EFC电子调速器的作用下,很快就可康复转速安稳。
转速的不安稳,不仅因EFC电子调速器输入信号的频频改变。
经SCB中央处理单元剖析、比较后,发现输出操控信号使受控的闭式执行器动作过于频频,导致进入气缸的空燃比达不到要求,使焚烧恶化,进而导致排气温度升高,润滑油温度升高,不完全的焚烧产品污染环境,乃至涡轮增压器发生“喘振”。
一起,对因为转速改变引起频率的动摇,对船只的自动操控设备也有影响,严峻时可导致并车运转的柴油发电机因不同步而“跳电”,造成严峻的机损事端。
二、原因剖析
该船装备由重庆康明斯发动机有限公司出产的NT柴油发电机组。
此柴油发动机是高速四冲程发动机,额外转速到达1800r/min。
经查询,该发电机组在作业进程中,除了转速表动摇厉害,主配电板的频率指示表也跟着动摇,查看润滑油温度/压力、冷却水温度见表1。
各缸的排气温度相差不大,满意产家要求,也未发现异响、过热、燃油泄露等其他报警信号。
由此可判断该毛病是由发动机转速动摇引起的。
导致该毛病的原因或许是:
燃油体系毛病、调速器的输入信号不安稳、EFC的调速操控板作业不良、调速板的增益旋钮调整不对或性能欠安等。
1.查看燃油体系
燃油的供应操控,康明斯PT(G)型燃油泵将油从油箱→滤器→齿轮泵→EFC电子调速器的执行器→电磁阀→气缸盖内部进油油道→喷油器→回油管;
管道活动的是低压燃油。
康明斯喷油器由守时凸轮、挺杆、推杆、摇臂组件、喷油器衔接杆顺次动作,当某缸的守时凸轮转到气缸处于进气冲程初期和紧缩冲程末期的凸轮沿时,喷油器衔接杆受压作用在柱塞上的力小于康复绷簧的预紧力,使喷油器的柱塞上移,喷油器杯经过进油孔→内部油道→喷油器杯→止回球阀→回油管道,接受来自康明斯PT(G)燃油体系的低压燃油;
当该缸的处于从紧缩冲程末,柱塞受来自衔接杆的作用力大于康复绷簧的预紧力与喷油器杯燃油压力的合力,柱塞下移盖住进油口,并发生冲击压力波使止回球阀关闭,喷油器油杯中截留一定压力的燃油。
跟着柱塞的下移,燃油被喷入焚烧室,一起,回油口被翻开,球阀座被抬起,燃油便自由地流过喷油器进入回油管,对喷油器进行冷却,一起排出喷油器杯中的气体,完成对燃油定量、守时操控。
一起供油量是EFC电子调速器的操控,调速器根据传感器从发动机飞轮侧取得速信号,经过内部的整形、运算、比较后,输出信号操控常闭执行器的开度。
一旦因外界负荷增大,发动机转速下降,常闭执行器开度按低、中、高三种开度增大,使供油量多,进入气缸盖内部进油道的燃油密度增大,由喷油器喷入气缸的燃油增多,反之减少,满意不同工况供油的需求。
由此可知,燃油体系的查看重点应放在滤器、调速器的执行器、电磁阀、喷油器上。
经过对燃油泵前的滤器拆洗查看,滤器不脏;
电磁阀加12V电源查看发现动作到位;
扫除两者引起毛病的或许。
查看调速器的电子执行器,取下该执行器的电源接线和螺栓,拧转执行器并将其从壳体中拉出,发现执行器处于关闭状态,从执行器中取下3个“O”型环,在执行器上加12V电源,电磁线圈得电发生的磁场力战胜绷簧力使执行器轴移动碰到内部档快时,内部宣布“咔嚓”声,断开接线电源,磁场力消失,绷簧力使轴康复原位,也宣布“咔嚓”声,说明执行器内部部件无“卡阻”现象,燃油供应线路通畅,作业应该没问题。
执行器的设备要注意,3个“O”型环换新并涂上润滑油后,将执行器刺进燃油泵的壳体中,当执行器法兰离油泵壳体约9.5mm时,利用手掌把执行器推入并转30°,直到执行器法兰碰到油泵壳体为止。
装入3个螺栓,拧紧后,按顺序用扳手分两步上紧,第一步用2.8N·m上紧,第二步用5.6N·m上紧。
再一次接上和断开12V电源,听到内部宣布“咔嚓”声,设备完成。
从查看的成果看,执行器没问题。
因为船上没有装备喷油器的检测设备,故将所有的喷油器用新配件替换后,重新启动发动机,毛病未能消除。
2.查看调速操控部分
康明斯柴油发电机组的调速体系包括电子调速板、测速信号发生器、电子执行器。
当柴油机飞轮旋转时,测速信号发生器根据飞轮齿圈与探头之间空隙的改变,引起穿过磁头铁心线圈的磁场的改变,从而发生脉冲的电压信号,电压值超过1.5V(AC),此电压值输送到电子调速板,若转速低于电子调速板的预先设定值,电子调速板输出到电子执行器的电压升高,则PT油泵的供油量随之添加,使柴油机的转速到达电子调速板的预先设定值。
1)电子调速板。
本柴油发电机组选用3044196电子调速板,此调速板由美国BARBER-COLMAN出产。
一般状况下,操控部分的集成电路板有保护环节,其损坏几率小;
而增益调理在出厂时也调到最佳值,并标出记号,出错的时机也少;
故查看重点放在12V电源、衔接线头和传感信号发生器和电子执行器上。
翻开操控箱门,发现各接线头没有松动的痕迹,箱内导线也未见磨损;
用万用表查看调速板的1#、2#端子接线查看供电电压,其电压到达12.5V,满意正常作业的要求,扫除毛病的或许。
2)测速信号发生器。
测速信号发生器的线圈,用万用表欧姆档对线圈的两个接线端子进行检测,阻值为240Ω。
按厂家要求,该线圈阻值一般为100～300Ω,接线端子与测速磁头的壳体绝缘,发现绝缘杰出。
3)电子执行器:
电子执行器是一个伺服的直流电机,由电子调速器根据测速信号发生器的检测信号,经内部整形、比较后,输出操控直流电压加在电磁线圈的端电压,发电机空载运转时,电子调速板输给电子执行器的电压值一般为6～8V(DC),此电压值会随负载的添加而添加,满载时,一般为12～13V(DC)。
运用万用表欧姆档对线圈的两个接线端子进行检测,阻值一般为7～8Ω,符合维修手册的要求。
经过上述检测,没有发现毛病。
再次启动发动机,用万用表的示波器查看空载时,机侧操控箱接线端13#、14#的信号发生器的输出电压,发现其幅值动摇明显,按厂家要求是输出1.5V(AC)以上,达不到厂家的要求。
拆下信号发生器的接线,旋出该传感器,发现传感头上附有一层近似油泥状的附着物,用柴油和刷子清除下传感头的杂物,用磁铁吸附剩余的杂物,发现其中有金属碎屑。
原来是传感头与齿圈之间存在金属杂质,改变了信号发生器金属探头与飞轮齿圈间的磁阻,使在飞轮齿圈转动进程,穿过传感线圈的磁通量改变率发生改变,在传感线圈发生的感生电动势改变。
即信号发生器的输出信号的改变。
电子调速板接受受干扰的电磁信号后,输出信号操控电子执行单元,使供油的通道改变,供油量与发动机的转速不相配,从而导致转速的动摇。
清洗传感头后,再次查看其线圈的电阻和绝缘状况,未发现异常。
按要求设备传感器,首先盘车,调查飞轮齿圈的齿顶表面状况,对脏的齿顶表面及螺纹孔清洁后,盘车将飞轮的恣意一个齿的齿顶中心,盘到测速信号发生器设备孔的圆心处,然后将清洁好的测速信号发生器轻轻旋入,测速磁头接触到齿后,再反时针旋回1/2～3/4圈,最后用螺母紧固好测速磁头。
启动发动机,再次查看信号发生器的输出电压,此时发现指示值根本不变,转速表也根本安稳,负载运转,跟着负载的添加,其转速都能根本保持安稳,标明问题得到了解决。
三、定论
为适应环保日益严厉的要求,船只的动力设备和辅佐设备越来越多地运用电子操控技术,这对机舱管理人员提出了更高的要求:
1)对毛病的剖析不要局限在机械方面,多考虑一下磁、电方面的影响。
如接线柱的松动会影响电路的作业和信号的传递;
传感头附着金属碎屑,会引起电磁信号的改变等,极易引发事端。
2)操控精度高,对设备要求更严厉,操作时要按标准要求操作,避免设备的损坏或导致其他事端。
3)对于操控精度高的设备,其毛病或许更隐蔽,剖析毛病要求理清思路,齐心协力,减少走弯路;
战胜急躁心思,切忌没有弄清原因而随意操作开关,乃至短接相关的接线柱,使毛病扩展。
4)增强责任感,执行好巡查制度,记载轮机日记;
作好日常保养作业;
切忌因过于依赖自动操控技术而麻痹大意,航行中若对毛病处理不及时,或许导致航程延误,乃至危及船只安全。