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【船机帮】瓦锡兰发电机组基座减振器管理


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船机故障心莫慌,遇事不决船机帮

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导读

2002年建造的某船装备3台瓦锡兰6L20型发电柴油机组,原动机和发电机共用1个强框架底盘,并且直接刚性固定在底盘上,整个底盘通过4个锥形减振器连接到船体底座上。

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之前一直运行平稳,但在运行近10a后的特检期间,几台机组陆续出现不同程度的振动,并伴随有飞轮端轴封泄漏的现象, 且振动逐渐加剧。

经过全面查找,最终发现故障根源集中在发电机组底座的锥形减振装置上。

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基本特性

锥形减振器的弹性材质是天然橡胶,故不能与油、油水混合物以及燃油接触,以防止加速老化,失去弹性,从而丧失减振功能。

减振器配有内部可调整的中央限位,各组件的承压面均为锥面接触,无须额外的侧面和断面缓冲器限制由振动和海况原因导致的发 电机组位移。 

减振器安装的数量和位置需要进行计算,避免发电机组、主机以及螺旋桨激发共振。

减振器由厂家提前进行调整压缩,以便发电机组落座于减振器上时中央限位器调整螺栓能自由转动,因此检查中央限制器是否正确调整非常重要。 

测量减振器与发电机组基座之间的垂直距离:

同一个减振器四边插口测得数据的差值不能超过0.5mm;

同一机组的每个减振器测定的平均值的偏差 ≤2.0mm。

如果有需要,可以使用最小厚度不小于0.5mm的钢垫补偿间隙偏差,使发电机组的轴线对中。

1个减振器最多只允许配用1个钢垫,并且钢垫的平面大小必须全覆盖减振器的安装平面。


失效现象

当减振器的减振橡胶趋向老化时,会导致减振器整体下沉,带动中心调整螺杆下沉,使得间隙值 (正常为4.0mm)超出范围。

随着减振橡胶加剧老化,调整螺杆到达内套螺纹孔底部,不能进行有效调整。

回转机械具有固定的振动。

当减振器处于正常工作状态时,在发电机组基座上会感觉到振动是弹性、柔性的,能看到明显的起伏且整个机体的振幅很小。

当减振橡胶趋于老化失效时,在发电机组基座上会感觉到振动是钢性的,并且整个机体的振幅很大,像是整个机组在晃动。 

减振失效时,减振器运行噪声明显,机体几乎无起伏,只有硬性跳动,导致飞轮端曲轴箱的V形密封圈发生跟随性失效,飞轮端会甩出大量滑油。


日常管理

环境温度、高频振动、空气中的水分以及油气是减振橡胶老化的主要因素。

在日常管理中,必须定期使用塞尺插入每个减振器的4个插孔,对中央可调整限制器的间隙进行测定并适时调整。

调整螺杆的最大调整量由中央限制器的内套螺纹深度决定,其也受限于减振橡胶的老化程度。 

发电机组减振器布置见图1。

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图1 发电机组减振器布置

发电柴油机的原动机自由端在船首方向,发电机在船尾方向;原动机与外部通过柔性软管连接,各种连接电缆本身为柔性的并且留有足够长的余量;锥形减振器位于发电机组的4个角。 

对发电机组的振动进行测量,对比先前测量的数据,可以判断减振器的工作状况。

测量振动使用的测振笔见图2。

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图 2 测振笔

测量位置在发电机组强框架底盘左、右上表面(见图3)前、中、后共6个点。 

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图3  No.3发电机组强框架

当时发电机组双机并联运行,单个输出功率为350kW左右 (单机运行时功率为650kW 左右),输出功率为船舶常用功率。

No.3发电机组不同位置的振动测量数据见表1。

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某船的3台发电机组减振器管理、维护时测定的振动数据见表2和3。 

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根据测量结果,结合实际管理中的经验,可以确定发电机组正常的振动速度小于5.0mm/s。

如果超出该值,在排除其他原因造成的异常振动后应该进行调整。

如果锥形减振器调整到极限值也不能使振 动速度小于5.0 mm/s,那么必须更换锥形减振器。


间隙测定、失效及更换

1.减振器间隙测定 

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图 4 锥形减振器部件

锥形减振器的部件①和②之间有间隙 (见图 4),若二者之间间隙为0,在运行中发电机 组就会产生刚性振动;正常间隙为4.0mm,调整时需要将发电机组顶起,逆时针转动中央调整螺杆M19(见图 5)。

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图5 锥形减振器实物

图6为厂家提供的用于顶升发电机组的螺栓和防滑块,其功能是在调整期间随时调小作用在减振器上的负荷,以便M19自由旋动。

另外,如果船 没有配置顶升螺栓,可以用合适尺寸的液压拉伸器替代,其顶升高度能满足新减振器安装高度即可。

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图6 顶升螺栓和防滑块

2.间隙调整

调整前,在松开中央调整螺杆锁紧螺母M41之前将不同尺寸的塞尺插入减振器的4个插孔,测取每个减振器上4点的间隙,以便提前掌握各个减振器所需的调整量。

松开M41,在通常情况下逆时针旋动2圈(M19螺距为2.5mm)即可。

及时旋动顶升螺栓,以便随时改变发电机组作用于减振器上的力,使得M19旋动自如。

需要指出的是,由于发电机组作用在减振器上,减振橡胶在未完全失去弹性前存在一定的压缩量,在顶升过程中压缩量会予以释放弹回,因此需要考虑弹回的高度,否则旋动M19会很困难在旋动MI9的同时,将塞尺插入间隙测量插孔中,直到达到需要调整的间隙为止。 

重复上述调整过程,直至发电机组落座后减振器的M19能旋动自如。

达到需要的调整量后,彻底释放顶升螺栓,然后用塞尺再次测量,查看间隙有无变化。

如果无变化,将M41拧紧固定,最后再次测量,查看数值有无变化。


结束语

整个发电机组落座于弹性减振装置上;发电原动机与外部所有的连接点采用弹性连接,其弹性余量满足日常运行和操作要求;发电机输出线的长度余量同样满足日常运行和操作要求。 

因为新减振器经过厂家的预压缩,所以M19旋动自如。

安装前,应正确地调整M19,否则操作会很困难。

选择船舶平稳时进行更换操作,拆旧和装新减振器时均须将整个发电机组平面顶起。

顶起的高度依据新、旧减振器的基础高度 (即将M19拆下的减振器高度)。

可以按照说明书指导的方法和步骤,或者选用尺寸合适的液压拉伸器 (如主机活塞杆地脚螺栓用液压拉伸器)将发电机组顶起。 

装入新减振器前,发电机组基座安装平面一定要平整并进行抛光处理,不能有凹凸痕,固定减振器本身底盘的4只螺栓必须按照厂家要求的力矩均匀拧紧。

发电机组落座时要缓慢,落座后必须对每个新装入的减振器进行4点测量,正确调至要求的间隙值(4.0mm),直至在厂家推荐的间隙偏差允许用值范围内。

运行中,须对新装入的减振器进行跟踪和监控,随时进行调整,以满足日常的正常运行要求。

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本文原创作者系:

大连中远海运油品运输有限公司  杨志贵

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来源:船机帮

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