【电喷】电喷主机曲柄转角传感器的使用和管理

wangweiqin168 2022-07-27 发布于重庆

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0引言

近年来为适应全球对大气环境的保护, 减小航运企业船舶机器排放对大气的污染, 世界各国科研人员不断进行新科技研发, 并实施运用。其中主机电喷技术就是其中的一项重要科研成果。它取消了传统的机械传导模式, 代之以运用共轨及电脑控制技术, 对主机进行精准控制, 大大改善了主机在各种工况条件下的良好燃烧, 减少了尾气中碳颗粒、一氧化氮排放对大气环境的污染。这其中曲柄转角传感器作为一个极其重要的部件, 它为主机控制中心提供精准的定时功能, 如果它出现问题就会导致电喷主机操控失控甚至运行瘫痪。为此对管理者而言, 加深对它的认识与了解, 掌握故障分析与调整方法, 在日常维护与保养中显得尤为重要。

1 曲柄转角传感器功能

曲柄转角传感器作为主机的一个重要部件, 在主机曲轴自由端安装有两个, 互为备用, 以提高主机稳定与安全性。它是借助曲轴经联轴节驱动, 检测曲轴的实际位置并转化为0~360°之间的某一数字信号, 并在CA栏显示该角度值, 角度传感器信号能够精确到0.1°。它们提供的是一个绝对的转角信号 (不是增量信号) , 这两个信号通过带屏蔽的数据线 (Shield Bus Cables) 同时提供给每一个气缸的FCM-20控制模块, 但是不包括在线备用模块。随着曲柄转角传感器工作, 这两个信号和飞轮上上死点 (TDC) 信号实时进行比对, 如果三个曲轴位置信号未能在一个允许范围彼此一一对应, 则主机检测系统就会有报警、减速或紧急停车指示出来。

2 曲柄转角传感器的零位检测与调整。

为使曲柄转角传感器与飞轮上上死点信号在一个允许范围内, 保证主机正常运行, 厂家要求每3个月定期对曲柄转角传感器的零位进行检测和必要的调整。在主机飞轮上安装有一个铁块, 通过它和相应的位置传感器2a测量定位第一缸在上死点TDC的位置, 曲柄转角传感器的信号CA与它比较, 用来检测曲柄转角传感器信号是否正确或漂移, 或曲柄角度传感器驱动的损坏和曲轴的扭转。曲柄转角传感器零位精准的前提是主机第一缸TDC零位必须精准。TDC的零位补偿调整:在主机备车或盘车铁块通过2a传感器时, 主机监控系统的TDC指示会从Gap变为Tooth, 此时Measure TDC Angle应显示“0.0<°” (“0.0<°”为厂家电脑中0°角显示状态。下同) , 如不是则通过补偿设置Eng Tdc Signal Offset进行修正。(错误的补偿设置会导致WECS CRITICAL FAILURE并且主机会立即停车) 。在主机第一缸TDC零位修正精准后, 再进行主机曲柄转角传感器CA的补偿修正:停车状态下, 盘车至一缸处于TDC位置, 曲柄转角传感器CA在Crank angle1/2栏应该显示为“0.0<°”, 如不是则应在补偿设置CA1/2Offset栏进行修正, 修正后的角度应显示“0.0<°”。至此曲柄转角传感器零位校验完成。

3 曲柄转角传感器的故障分析及解决

在主机长期运转过程中, 由于震动、机械磨损及其他原因都会引起曲柄转角传感器信号检测故障, 轻者引起机械报警, 重者引起主机启动或运转瘫痪故障。因此要求管理人员能够及时发现并解决问题, 才能保障船舶、设备及人员财产安全。当两个角度传感器其中一个出现故障, 主机检测系统会检测出并报警提示, 并且将以另一个正常的角度传感器信号保持运转, 当两个信号同时故障时, 主机就会立即停车。出现故障后可依据警报及下面两表 (表1及表2) 分析处理。

表1 曲柄主机#1故障

表2 ME曲柄转角#2故障

4 曲柄转角传感器的日常检查维护及安装

曲柄角度传感器驱动应该定期检查是否正常被润滑。每天检查滑油管是否发热, 如果不热, 到壳体进油管上的节流孔可能被阻塞。每隔几个月打开角度传感器端盖, 检查其内部。

1) 皮带是否完好, 张紧度是否正常。是否有赃物或者油。传感器驱动轮是否运动。检查齿轮皮带位置是否偏移:盘车至一缸上死点, 在传感器上的两条红线必须啮合;

2) 当曲柄转角传感器损坏需更换时, 应遵循如下步骤安装。角度编码器的安装:盘车至第一缸上死点;把角度编码器插入到轴承导套上, 稍微上紧固定螺栓;向里推角度编码器支架;检查支架是否能在轴承导套上自由移动。齿轮皮带的安装:当齿轮上的两条红线啮合时, 套上齿轮皮带;向外推角度编码器支架直至皮带微微张紧, 稍微上紧螺栓。再次检查红色标志线是否对齐;在皮带运动方向上对中皮带并装上拉力弹簧秤;松开螺栓, 用3.5~4.5kg的拉力均匀拉紧皮带, 然后再上紧螺栓;盘车几周, 使皮带在运转中自动归中;如果皮带变松, 重复以上上紧过程;校准并且锁紧锁紧片8上紧所有螺栓并锁紧。