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【船机帮】瓦锡兰 8L46C型柴油机启动困难故障


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船机故障心莫慌,遇事不决船机帮

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导读

某远洋船舶配备2台瓦锡兰8L46C型中速柴油机,配以减速齿轮箱及可调螺距桨。

某日,该船在斐济港口锚泊,上午接到港方通知准备停靠码头。 

驾驶室通知轮机部备妥2台主机并转驾控,轮机部人员迅速对2台主机进行备航检查,轮机长确认无误后遥控启动右主机,发现右主机转速约80r/min,无法达到启动转速,右主机启动失败。

轮机长立即安排人员到机旁检查,之后遥控启动左主机,启动成功并将控制权限转到驾驶室。

右主机检查人员确认主机机旁各系统正常,轮机长先后使用机旁控制箱和应急电磁阀启动右主机,但都启动失败,现象与上述相同,最后采用单机停靠码头。

本文分析右主机启动控制系统,查清故障原因并准确定位故障,为轮机管理人员处理相关故障提供参考。

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工作原理及原因分析

1.瓦锡兰8L46C型柴油机启动空气系统原理 

瓦锡兰 8L46C型柴油机启动空气系统原理见图1。

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图1 瓦锡兰8L46C型柴油机启动空气系统原理


当主机遥控启动时,启动电磁阀23得电接通控制空气,慢转电磁阀24同时得电,2路控制空气到达主启动控制阀1,推动主启动控制阀阀芯接通主启动空气;

主启动空气经过主启动阀和慢转阀后分成两路,一路空气到达火焰熄灭器4下方,另一路空气经盘车机啮合闭锁阀12到达空气分配器6;

控制空气接通后控制各缸启动阀动作,慢转电磁阀24控制主启动空气流量使主机慢转;

主机慢转2圈后慢转电磁阀24失电,主启动空气正常进入各缸;

当主机转速达到120r/min后,启动电磁阀 23失电,主机启动成功(控制主启动阀的控制空气在接通启动阀前接通自动泄放阀8,打开凝水自动泄放,在启动循环中将凝水排出)。

 

2.原因分析

根据故障现象,主机已经进入慢转程序,说明主启动阀之前的气路正常。

结合系统原理图分析,有以下原因可能造成主机启动失败: 

(1)截止阀14卡滞,使控制空气无法进入调速器启动助力器3,导致调速器无法工作;

(2)调速器启动助力器3故障,主机启动时调速器无法工作; 

(3)调速器故障; 

(4)主机的油门控制轴故障,高压油泵无法正常供油;

(5)停车控制阀11,自动停车电磁阀21和应急停车电磁阀22三者中某个电磁阀卡滞,导致控制气路接通,使应急停车气缸7动作,导致各缸油门齿条始终处于零位,无法供油; 

(6)主机燃油系统故障。


故障排查与排除

1.故障排查

(1)检查慢转阀是否正常。

首先拆除慢转电磁阀至截止阀的控制空气管路,使慢转电磁阀动作,观察控制空气是否畅通,经检查确认慢转电磁阀工作正常。

(2)检查截止阀是否卡滞。

拆检截止阀,确认截止阀内部阀芯和O形圈均正常,重新装复后,测试截止阀工作正常。

(3)检查停车控制阀、应急停车电磁阀、自动停车电磁阀是否正常。

拆下停车电磁阀出口管路,使主机启动电磁阀得电,查看管路是否有空气流出:

若有空气流出,则说明3个电磁阀中某个电磁阀故障,使气路接通,需要进一步排查;若无空气流出,则表明该系统正常。

经过测试,确认此系统正常。 

(4)检查调速器启动助力器否正常。

调速器助力器是通过控制空气推动内部活塞,将内部滑油输送到调速器,协助调速器启动。

首先拆除助力器滑油进出管路,检查发现进出管路内部充满滑油,说明助力器内部滑油没有泄漏。

之后拆除调速器至助力器的回油管路,使慢转控制阀动作,观察回油口是否有油流出:

如果有回油,则说明助力器工作正常;如果没有回油,则要对助力器进一步拆检。

检查确认回油正常,助力器工作正常。 

(5)检查调速器工作情况。

调速器是主机控制系统的关键部件,主机在启动过程中通过调速器控制高压油泵的供油量。

高压油泵逐渐供油,使主机能够顺利启动;同时主机启动成功后,调速器能够调节主机转速,使其稳定在设定值。

首先在机旁启动主机,检查调速器输出轴是否动作,发现主机启动时调速器输出端无动作,故障初步定位。

调速器输出端无动作存在2种情况:

一是调速器故障;二是油门控制系统故障。

为进一步排查,拆卸调速器输出轴驱动臂 (见图2),使调速器与供油总杆脱开。

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图 2 调速器驱动机构

单独测试调速器,启动主机测试,确认调速器输出轴有动作,调速器正常。

检查油门控制轴(见图3)工作情况。

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图3 主机油门控制轴系统

该柴油机油门控制轴由4个分段连接而成,由10个固定支架固定,控制轴右端与调速器输出轴相连接,同时控制轴与各缸高压油泵齿条相连。

调速器通过油门控制轴控制各缸高压油泵供油量,如果其出现故障,将影响主机正常启动。

首先拆卸高压油泵 的齿条固定螺栓,逐个检查高压油泵齿条,检查确认所有齿条状态良好;之后将控制轴与调速器驱动臂脱开,使油门控制轴处于自由状态,推动油门控制轴,检查其工作状态,发现无法推动,说明控制轴中存在某个或几个支点卡滞。

故障定位为油门控制轴某个支点卡滞,调速器无法驱动控制轴,使得高压油泵无法供油 ,最终导致主机启动失败。

2.故障排除 

故障定位后,需要对油门控制轴上的每个支点进行拆检,进一步确认故障原因,以便排除故障。

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图4 油门控制轴及支架结构

油门控制轴及支架结构见图4,控制轴表面光滑无铜套,支架内有轴承衬套,控制轴位于支架轴承衬套内,衬套内需要加注油脂,以保证控制轴与衬套的良好润滑。

在机旁检查时发现控制轴的每个支架缝隙外都存在溢出的油脂,且油脂已经干硬变质;之后对每个支架点进行拆检,发现支架轴承衬套内的油脂在长期高温环境下已经变质,导致控制轴无法转动,造成主机启动失败。

对每个支架轴承衬套进行清洁,去除干硬油脂,用耐高温油脂进行重新加注,确认控制轴灵活无卡滞后,安装调速器输出臂,各系统复位,主机启动成功,故障顺利排除。


结束语

轮机员作为设备管理人员,应时刻关注油门控制轴的工作情况,在维护保养时要注意:

(1)先将原有油脂清理干净,再加注新油脂;

(2)选用耐高温油脂;

(3)值班人员巡视设备时,对油门控制轴要加强巡视检查,若发现支架周嗣油脂有变质迹象,应及时更换。

本次故障原因仅是油门控制轴润滑油脂变质,但故障点却不易发现。

如果此故障未被及时发现,油门控制轴长期润滑不良会导致轴承磨损,使得主机的调速性能和主机工况受到严重影响。

这就要求管理人员提高对主机油门杆系润滑保养的重视程度,避免此类故障再次发生。

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本文原创作者系:

中国卫星海上测控部

董庆丰 唐 然 张志刚

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来源:船机帮

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