【船机帮】某型柴油机换向启动困难故障分析与排除

导读

某型拖船装备2台8NVD48A - 2U柴油机,某段时期经常发生柴油机换向启动困难。

经研究分析 ,对原操纵系统进行了局部改进性维修,比较圆满地解决了这个问题。

一

故障现象

该拖船在离靠码头或执行拖带任务时,多次出现换向启动困难。

故障表现为:

柴油主机在正车位置或倒车位置时启动均正常,启动时间都在标准之内 (不换向) ,但两主机从正车换向至倒车或从倒车换向至正车后 ,主机就很难启动,经过了较长一段时间又能启动起来,但经换向后,又出现类似情况。

通过观察飞轮 ,发现其旋转缓慢且不均匀,有时还来回摆动。

二

故障分析

造成换向启动困难的因素,一是换向不到位,涉及换向、连锁诸机构故障。

二是压缩空气压力不够、管路堵塞脏污、相关的阀组未打开或开关延迟等。

对上述可能性进行了检查,结果未发现异常,发现正倒车换向均到位 ,压缩空气系统正常,各缸启动风阀未卡死且配气定时准确,进排气配时正确,来油角度也正确等。

考虑到该机一经换向就出现不易启动故障,我们在一般检查基础上重点对主机换向部分及换向过程牵连到的有可能引发故障的环节进行检查。

由于8NVD48A - 2U柴油机的操纵系统是由各阀组组成并控制,其换向启动有别于其他型号柴油机 ,有其自己的特点:

一是主机各缸启动风阀的开启、关闭是由凸轮轴上相应的正倒车凸轮控制。

二是在主机进行换向时,从换向阀出来的压缩空气分成两路,一路经一系列阀组直奔正倒车油缸 ,驱动换向活塞前后移动完成换向。

另一路经一系列阀组直至各缸启动风阀,将启动风阀打开,放掉各气缸残余工作气体。

其目的是消除各气缸内残余气体压力,从而减轻进、排气阀面的压力,有利于凸轮轴移动换向。

三是主机操纵系统管路上有一处延时放气阀,调整进气针形节流阀开启大小,可以调整主启动风阀的关闭时间。

考虑其机型的特点,我们反复检查了换向机构, 对其连锁、配油配气机构进行了检查,认为工作程序正常。

同时,又对延时放气阀进行了延时调整,尽可能延长了主机启动时间,但结果仍无效。

这样,只能把解决问题的关键放在换向过程中的诸气缸减压程序上。

由于不进行换向时2台主机启动都比较好, 一经换向则启动失败,隔较长一段时间,启动又恢复正常,所以主机应无大故障。

该型主机气缸减压程序是大多数类型柴油机中所少见的,按常规而言,大多数柴油机工作换向时,诸气缸内的残余工作气体对柴油机换向并不会形成很大的阻力。

是否是这一程序造成了主机启动困难呢?

我们做如下尝试:

用2只螺塞将控制该程序的控制滑阀两头堵死 (正倒车出气孔) ,暂时终止这一功能,让压缩空气在换向过程中只执行换向程序。不进行启动前各气缸的余气泄放。

完成上述工作后,反复做换向启动试验,结果长时间受其困扰的故障消失了,而主机其他性能均不受影响。

经研究分析,发现故障原因在于:

换向结束后, 主机立即转入执行启动程序。

由于各气缸启动阀在换向时处于开启状态,履行让诸气缸内残余压力气体泄掉的功能,在这个过程中,由于设计、船龄老等原因,相应泄放系统中出现滑阀卡滞、弹簧老化、污物阻塞等,造成主机在执行启动程序时,这部分开启启动风阀的压缩空气未能及时从有关阀组泄到大气中,造成启动风阀关闭时间滞后,结果各缸启动风阀有的处于半开启状态,有的处于开启状态,所处位置参差不齐,造成各气缸实际的配气定时处于混乱状态,从而引发主机启动失败,只有这些执行泄压的压缩空气全部泄掉了 (需要较长一段时间) ,主机启动才能顺利进行。

由此,该机出现的故障现象都可以得到圆满解释。

为了减少主机压缩空气的消耗量, 我们将延时放气阀重新校正,工作时间调整为10s。

三

修复方案

(1)将操纵系统的有关阀组、管系进行清洗,并修复损坏的零部件。

(2)参考大多数柴油机的设计工作原理,在不影响主机工作性能的情况下,将 2台主机的气缸泄压气路用螺塞堵死,在主机执行正、倒车换向时停止执行气缸泄压程序,只执行换向程序,从根本上消除产生换向启动故障的可能。

四

修后试验

我们组织该船进行码头及航行模拟拖带试验 , 多次进行2台主机正、倒车换向启动试验。

其换向启动时间、压缩空气消耗量均符合该机说明书标准, 所有性能数据均符合柴油机修后技术要求 ( GB /J 3498 - 93)。

长时间困扰该船的主机换向启动故障终于得到了解决 ,拖船的操纵安全也有了保证。

本文原创作者系：

中国人民解放军某部队装备部   洪 哲  杜善刚

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