船用發(fā)電柴油機超速飛車故障原因分析

林興

摘要：結合實際，對船用發(fā)電柴油機超速飛車故障的原因進行分析，提供一些解決方案，對船用發(fā)電柴油機超速飛車保護管理提供一些經驗。

關鍵詞：超速飛車;超速停車裝置;高壓油泵齒條;調速器;行程開關

0引言

筆者所服務的航運公司旗下有多艘船舶采用MAN B&W公司生產的6L23＼30H機型的柴油機作為副機，此機型額定轉速750r/min。在實際工作中經常遇到此機型柴油機的超速飛車問題，給船舶運營造成較大麻煩，現(xiàn)結合實際總結柴油機超速飛車問題及原因分析等，以便我們更好地管理柴油機。

1第一類超速飛車問題

柴油機開機后，實際轉速迅速上升，直接超過額定轉速，或達到超速飛車設定停車轉速值后，柴油機超速停車裝置動作并顯示超速飛車報警，但是無法停機。造成該現(xiàn)象的原因，會有幾種可能：

1.1高壓油泵齒條刻度顯示與調速器輸出位置不相符

某次副機廠修后，對其進行運行測試。機器起動后，隨著轉速迅速升高到達額定轉速，機器沒有穩(wěn)速的跡象，仍是迅速上升，柴油機超速停車裝置動作并顯示超速飛車報警，但是無法停機，看到情況不對，隨即按停車按鈕，但是機器仍無法停機。于是工作人員迅速把各缸油門桿手動推到“0”位迫使副機停止。事后查看，每缸高壓油泵齒條都很靈活沒有卡滯現(xiàn)象。經查：（1）油門零位與調速器輸出刻度零位不一致，調速器輸出零位但各缸油門齒條刻度均顯示很大刻度;（2）同時發(fā)現(xiàn)超速保護裝置的停車氣缸-Lambda氣缸下的搖臂與油門桿連接處在打定位銷時被轉動了—個角度，導致了機械超速報警后，停車氣缸雖動作但無法關掉油門（見圖1），所幸人為及時停機，否則后果十分嚴重。經重新調整油門零位與調速器輸出零位一致后及Lambda氣缸下的搖臂與油門桿連接處的定位銷重新標定后，再次起動副機，機器正常運轉。針對該問題，推斷廠修時，工人裝復粗心大意，沒有認真標定才會出現(xiàn)上述問題。

1.2高壓油泵齒條卡死

某發(fā)電機組在解列停機時，突然發(fā)現(xiàn)柴油機超速飛車，超速保護已起作用，但機器停不了車立即人為強制停車，隨后打開高壓油泵罩蓋，發(fā)現(xiàn)其中—個缸的油門齒條被卡在20格左右，造成飛車。原因分析：

（1）查找該副機以前檢修記錄，發(fā)現(xiàn)該副機高壓油泵沒有在規(guī)定周期內進行維護保養(yǎng)，造成油門齒條太臟引起卡滯現(xiàn)象，在副機瞬態(tài)負荷變化時容易引起飛車。

（2）在實際運行中，有時遇到單缸排溫偏差大，為了調整該缸溫度在松緊彈性臂過程中使彈性臂左右移動，偏離了齒條中心軸，也會出現(xiàn)卡滯隱患。

1.3高壓油泵齒條被油泵蓋板頂住

該問題曾在其他機型調試時出現(xiàn)過，最終導致超速飛車，無法停機，造成嚴重機損事故。事后查出是由于各缸的齒條彈性臂安裝問題，導致高壓油泵蓋板內側的筋板頂住了齒條，同時該機型的齒條往里進是加大油門，導致起動時各缸油門在最大供油位置，起動就會飛車，而且飛車保護動作也無法將齒條頂出，所以在這狀態(tài)下，只要起動副機，肯定就會飛車，而且沒有任何辦法及時停機，帶來的損失會很嚴重。對于該問題，一般只有在油泵齒條往里進是加大油門的機型上才會出現(xiàn)，如L16/24、L21/31、L27/38機型，所以，在安裝高壓油泵蓋板時千萬要注意觀察，防止蓋板頂?shù)接烷T齒條的彈性臂。

1.4調速器頻率被調高

某副機起動，立刻就超速飛車，同時飛車保護動作，機器停車，超速報警，檢查機組正常并能夠復位停車保護裝置，復位后再開機仍然會再次出現(xiàn)超速停車，導致該機無法起動。對于該現(xiàn)象，—般是調速器上的調速旋鈕被設定高了造成的：如果是UG-8的調速器，手動將調速器右上角的調速旋鈕逆時針旋轉3-4圈即可（見圖2）;如果歐羅巴機械調速器，手動將調速電機前的手動調節(jié)旋鈕逆時針旋轉3-4圈即可（見圖3）。出現(xiàn)該故障的原因一般是：2臺或幾臺副機同時都在自動電站管理下運行時，如果某臺機由于斷油、人為機旁誤操作或其他非正常停機后，自動電站管理會頻繁發(fā)信號給該機組，將該機調速器頻率提高，所以，只要一起動副機，就會出現(xiàn)超速飛車。

1.5調速器發(fā)生故障，不能正常工作也會導致超速飛車

根據(jù)調速器工作原理，如果調速器內部的回油路被堵，平衡油缸不能起作用，負荷變化時調速器不動作，也會導致超速飛車，該問題一般不多見;另外調速器輸出軸斷，導致超速飛車，該問題—般會發(fā)生在這種調速器上（見圖3）。

2第二類超速飛車問題

柴油機實際轉速沒有達到超速設定轉速值，反而會出現(xiàn)超速停車報警，而且有時超速停車報警無法復位，此類故障多出現(xiàn)在機械超速停車裝置總成及其上的行程開關。

對于圖4按鈕（367）處安裝有行程開關。超速停車裝置總成安裝在滑油泵罩蓋處，與滑油泵同軸，由曲軸驅動。當柴油機轉速超過設定值860r/min時，彈性飛塊（191）向外移動，壓下控制軸（274）使控制軸（274）一方面作用在心軸（370、394）上，使其向下移動打開空氣閥，使控制空氣進入Lambda氣缸使氣缸內活塞向下移動推動油門總桿把油門齒條拉到0位;另一方面作用在心軸（333）上，使其向內移動使按鈕（367）向內移動使行程開關觸頭動作發(fā)出超速信號。殼體（225）上有應急操作孔，可直接作用于心軸（370）上進行應急操作。通過按鈕（022）和按鈕（367）分別實現(xiàn)超速停車裝置的手動釋放和復位。針對該現(xiàn)象，會有幾種可能：

2.1裝在機械超速停車總成旁的行程開關松動

某副機起動或機器正常運轉在加負載時，都曾某出現(xiàn)過超速停車跳電，船上首先懷疑調速器有問題，對調速器進行檢查未發(fā)現(xiàn)異常，后對機械超速停車總成進行檢查。經檢查，機械超速并未動作，但是在超速停車裝置上的行程開關固定螺栓松動。在機器起動或突加負荷時機器振動增加，導致該行程開關動作使開關動作電氣系統(tǒng)會接收到超速信號，同時就會發(fā)出停車信號和報警信號，而實際并沒有超速飛車，有時會導致無法復位、無法開機（見圖5、圖6）。重新固定松動螺栓后，此問題沒有再出現(xiàn)。

2.2轉速模塊故障

因柴油機電子超速設定值在轉速模塊內，如果該模塊故障，會導致機器尚未達到額定轉速時就已經發(fā)出超速飛車信號，對于該問題，—般用其他機的模塊對調即可驗證。

2.3機械超速停車裝置內部損壞

某副機機械超速裝置總成內部出現(xiàn)圖4中彈性聯(lián)軸節(jié)（441）磨損及控制桿（274）變形損壞導致副機無法起機故障;另外像復位旋鈕縮回，無法復位該問題一般現(xiàn)場無法修復，需要申請備件更換機械超速裝置總成。

3針對柴油機超速飛車問題，在日常管理中應注意事項

3.1柴油機調速器按照說明書要求定期檢查保養(yǎng)，尤其在檢修后注意調速器與油門桿連接要標定正確避免出現(xiàn)調速器輸出“0位”與油門桿“0位”不相符。

3.2柴油機高壓油泵要定期檢查檢修，避免出現(xiàn)高壓油泵油門齒條卡阻現(xiàn)象產生柴油機超速飛車問題。

3.3對柴油機超速保護機械裝置及相關電氣控制系統(tǒng)（包括行程開關）定期進行維護保養(yǎng)。

3.4一定要定期對柴油機進行自動及手動超速保護裝置進行測試，以便出現(xiàn)問題可以及肘整改。

4結語

為確保柴油機正常使用，針對遇到的超速飛車問題，要引起輪機管理人員的重視，并根據(jù)具體故障現(xiàn)象進行分析，找出故障原因，及時解決問題，保證船舶營運安全。