  船机故障心莫慌，遇事不决船机帮  导读 某船主机型号为 SULZEＲ 5ＲTA48T，高压油泵为回油阀式，每当船舶在机动操车期间，主机各缸排气温度异常变化，导致主机异常自动降速。 轮机人员经过长时间、多方面的努力，始终无法找到故障所在，时常造成被动局面，给船舶航行安全带来隐患。
一、故障现象 主机在 Dead Slow 位置运转时，各缸排气温度的温差正常，但从Dead Slow向 Slow 加速期间，通过集中报警监测屏可明显观察到 No．1、2 缸排气温度迅速增高( No．1 缸排气温度增速最快) ，而 No．3 ～ 5缸排气温度增加缓慢。 当主机加速到 Half 时，气缸排气温度超过平均温差设定值( 50℃ ) 而引发自动降速，此时减小 No.1、2 缸的油门刻度，使 No.1、2缸与 No.3 ～ 5 缸的排气温度大致相同。 采取单缸油门调节措施后，在船舶全速期间主机稳定运转。 从 Half 到 Dead Slow 减速运转期间，主机各缸排气温度的变化方向与从 Dead Slow 向 Half 加速期间正好相反，时常出现 No.1、2 缸排气温度偏低( No.1 缸最低) ，No.3 ～ 5 缸排气温度偏高，直至发生温差报警而自动降速的现象。 二、故障排查 主机故障期间，轮机人员检修所有排气阀和高压油泵，更换所有油头，但该故障依然频发。 在机动操车期间，无法采取停车的方法查找故障原因，只能取消自动降速指令，立即对单缸油门进行调整，使各缸排气温度相近( 测试调整后的单缸爆炸压力，参数值相差不大) 。 在船舶全速航行期间，各缸排气温度均正常，无温差报警。 在船舶全速航行期间，测取各缸示功图，显示各缸爆炸压力和压缩压力及图型均较为正常，无燃烧不良状况。 结合发生故障时 No．1、2 缸和 No．3 ～ 5缸各自同步的现象，基本排除排气阀和油头故障。 怀疑油门杆系是否打滑，经检查发现其进、回油阀总杆各段之间均采用键连接，不存在滑动现象。 调整遥控系统相关参数，放慢区间加速过程; 调整扫气压力限制参数，防止因加速过快而出现气缸内油多气少; 在停航期间，对靠近 No． 1、2 缸的风门挡板平面进行清洁和校正。 采取上述措施后，很长一段时间未出现类似故障。 在某次开航机动用车期间，此类故障再次出现。 为确认主机各缸的实际情况，让驾驶台在故障出现期间维持当前转速，迅速对各缸爆炸压力进行检测。 检测结果表明，在 No．1、2 缸出现高温时其爆炸压力比 No．3～5 缸高很多，说明此刻 No．1、2 缸油门开度比 No．3 ～ 5 缸大很多，排除 No．1、2 缸或 No．3 ～ 5缸高压油泵柱塞泄漏故障。 怀疑油门总杆故障。 回油阀结构见图 1。  油门总杆上 No.1、2 缸与No.3～5 缸之间除 2 个连接联轴节外，还有 1 个回油阀总杆偏心销复位机构，借助弹簧的扭转力矩使回油阀总杆回到零位，提供辅助扭转力矩，同时在加速时提供稳定力矩。 三、关联故障处理 在某次正常航行途中，突发主机控制系统调速器执行器回路故障报警，主机油门杆自动锁定。 此时，主机转速116 r/min，透平转速14 400 r/min。 立即转为机旁应急操作，后经排查判断为伺服电机编码器松动造成回路故障。 后来锚抛时，再次出现调速器伺服放大器超负荷故障报警，警报几分钟后自动复位，随后再次报警。 排查、调整所有的电路和执行器的参数，按照说明书对执行器进行增益调节，均不能排除故障，执行器电机始终存在不平衡的相间电压。 这说明执行器电机处于零位时，在静止状态下始终存在扭转力距，又存在反向力矩( 用于平衡扭转力距) ，从而造成执行器电机过热而超负荷。 调整参数后对主机进行试车( 漂航) ，又出现主机 No．1、2 缸排气温度过低的现象。 拆检 No．1、2 缸与 No．3～5 缸之间的回油阀总杆联轴节，发现其结构连接为键连接，排除故障。 拆除回油阀总杆弹簧复位机构，并于机修间进行解体，发现转板衬套与回油阀总杆之间卡阻，采取活络轴套、加注牛油措施。对执行器电机进行零位调整，执行器电机过载现象消失，再未发生排气温差过大故障报警。至此，故障排除。 四、故障分析 正常状况下的油门增加方式: 回油阀总杆顺时针往加油门方向转动，前端弹簧止动销( 随回油阀总杆一起转动) 将顺时针方向扭转弹簧。 作用力被传递到后端止动销上，后端止动销固定在转板上，转板在弹簧的预紧力作用下始终贴紧进油阀总杆，无法转动。 此时回油阀总杆可绕转板轴套自由转动，弹簧扭转力矩将随油门的增大而增大，减小油门时扭转力矩可辅助回油阀总杆重回零位。 在加速过程中排气温差不均的故障机理: 如果转板轴套和回油阀总杆出现卡阻，当回油阀总杆转动时，除带动扭力弹簧外，将同时强行驱动转板( 正常转板只承受弹簧扭转力矩) ，而转板因为受到进油阀总杆的阻止无法转动。  为达到油门增加的目的，执行机构强行扭转回油阀总杆，加上回油阀总杆杆系较长，产生扭转变形，致使弹簧机构(见图2) 两端杆系转动角度不一致(右侧转动角度大于左侧) ，造成在同等油门刻度下，左侧的油门较小，右侧的油门较大( 即 No.1、2 缸排气温度高，No.3～5缸排气温度低) 。 经过人工调节油门后，主机在全速位置可稳定运行。  在减速过程中 No.1、2 缸排气温度降低过快致使温差报警的故障机理: 当回油阀总杆在大油门位置顺时针往减油方向转动(见图3) 时，由于压板和转轴啮合很紧，将同时驱动转板逆时针方向转动。 复位机构上方的护板距离转板很近，阻止其逆时针方向转动，造成回油总杆在弹簧机构处反方向发生扭转形变，造成减速时 No.1、2 缸油门减少过快、 No.3～5 缸油门减少过慢的状况，引发温差报警。 执行器电机过载的故障机理: 回油阀总杆回零主要依靠执行器电机，但在回零过程中有来自护板的阻力; 执行器电机须强行驱动将回油阀总杆拉至零位，但在零位时转板顶住护板，致使回油阀总杆始终受到反向扭转力矩。 因此，执行器电机产生稳矩电压，长时间运行后发热过载。 同时，在加减速过程中，也容易造成加减速困难，导致执行器电机过载。
本文原创作者系： 中远海运特种运输股份有限公司 张玉龙 END   |
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