船用發電柴油機超速飛車故障原因分析

林興

摘要：結合實際，對船用發電柴油機超速飛車故障的原因進行分析，提供一些解決方案，對船用發電柴油機超速飛車保護管理提供一些經驗。

關鍵詞：超速飛車;超速停車裝置;高壓油泵齒條;調速器;行程開關

0引言

筆者所服務的航運公司旗下有多艘船舶采用MAN B&W公司生產的6L23＼30H機型的柴油機作為副機，此機型額定轉速750r/min。在實際工作中經常遇到此機型柴油機的超速飛車問題，給船舶運營造成較大麻煩，現結合實際總結柴油機超速飛車問題及原因分析等，以便我們更好地管理柴油機。

1第一類超速飛車問題

柴油機開機后，實際轉速迅速上升，直接超過額定轉速，或達到超速飛車設定停車轉速值后，柴油機超速停車裝置動作并顯示超速飛車報警，但是無法停機。造成該現象的原因，會有幾種可能：

1.1高壓油泵齒條刻度顯示與調速器輸出位置不相符

某次副機廠修后，對其進行運行測試。機器起動后，隨著轉速迅速升高到達額定轉速，機器沒有穩速的跡象，仍是迅速上升，柴油機超速停車裝置動作并顯示超速飛車報警，但是無法停機，看到情況不對，隨即按停車按鈕，但是機器仍無法停機。于是工作人員迅速把各缸油門桿手動推到“0”位迫使副機停止。事后查看，每缸高壓油泵齒條都很靈活沒有卡滯現象。經查：（1）油門零位與調速器輸出刻度零位不一致，調速器輸出零位但各缸油門齒條刻度均顯示很大刻度;（2）同時發現超速保護裝置的停車氣缸-Lambda氣缸下的搖臂與油門桿連接處在打定位銷時被轉動了—個角度，導致了機械超速報警后，停車氣缸雖動作但無法關掉油門（見圖1），所幸人為及時停機，否則后果十分嚴重。經重新調整油門零位與調速器輸出零位一致后及Lambda氣缸下的搖臂與油門桿連接處的定位銷重新標定后，再次起動副機，機器正常運轉。針對該問題，推斷廠修時，工人裝復粗心大意，沒有認真標定才會出現上述問題。

1.2高壓油泵齒條卡死

某發電機組在解列停機時，突然發現柴油機超速飛車，超速保護已起作用，但機器停不了車立即人為強制停車，隨后打開高壓油泵罩蓋，發現其中—個缸的油門齒條被卡在20格左右，造成飛車。原因分析：

（1）查找該副機以前檢修記錄，發現該副機高壓油泵沒有在規定周期內進行維護保養，造成油門齒條太臟引起卡滯現象，在副機瞬態負荷變化時容易引起飛車。

（2）在實際運行中，有時遇到單缸排溫偏差大，為了調整該缸溫度在松緊彈性臂過程中使彈性臂左右移動，偏離了齒條中心軸，也會出現卡滯隱患。

1.3高壓油泵齒條被油泵蓋板頂住

該問題曾在其他機型調試時出現過，最終導致超速飛車，無法停機，造成嚴重機損事故。事后查出是由于各缸的齒條彈性臂安裝問題，導致高壓油泵蓋板內側的筋板頂住了齒條，同時該機型的齒條往里進是加大油門，導致起動時各缸油門在最大供油位置，起動就會飛車，而且飛車保護動作也無法將齒條頂出，所以在這狀態下，只要起動副機，肯定就會飛車，而且沒有任何辦法及時停機，帶來的損失會很嚴重。對于該問題，一般只有在油泵齒條往里進是加大油門的機型上才會出現，如L16/24、L21/31、L27/38機型，所以，在安裝高壓油泵蓋板時千萬要注意觀察，防止蓋板頂到油門齒條的彈性臂。

1.4調速器頻率被調高

某副機起動，立刻就超速飛車，同時飛車保護動作，機器停車，超速報警，檢查機組正常并能夠復位停車保護裝置，復位后再開機仍然會再次出現超速停車，導致該機無法起動。對于該現象，—般是調速器上的調速旋鈕被設定高了造成的：如果是UG-8的調速器，手動將調速器右上角的調速旋鈕逆時針旋轉3-4圈即可（見圖2）;如果歐羅巴機械調速器，手動將調速電機前的手動調節旋鈕逆時針旋轉3-4圈即可（見圖3）。出現該故障的原因一般是：2臺或幾臺副機同時都在自動電站管理下運行時，如果某臺機由于斷油、人為機旁誤操作或其他非正常停機后，自動電站管理會頻繁發信號給該機組，將該機調速器頻率提高，所以，只要一起動副機，就會出現超速飛車。

1.5調速器發生故障，不能正常工作也會導致超速飛車

根據調速器工作原理，如果調速器內部的回油路被堵，平衡油缸不能起作用，負荷變化時調速器不動作，也會導致超速飛車，該問題一般不多見;另外調速器輸出軸斷，導致超速飛車，該問題—般會發生在這種調速器上（見圖3）。

2第二類超速飛車問題

柴油機實際轉速沒有達到超速設定轉速值，反而會出現超速停車報警，而且有時超速停車報警無法復位，此類故障多出現在機械超速停車裝置總成及其上的行程開關。

對于圖4按鈕（367）處安裝有行程開關。超速停車裝置總成安裝在滑油泵罩蓋處，與滑油泵同軸，由曲軸驅動。當柴油機轉速超過設定值860r/min時，彈性飛塊（191）向外移動，壓下控制軸（274）使控制軸（274）一方面作用在心軸（370、394）上，使其向下移動打開空氣閥，使控制空氣進入Lambda氣缸使氣缸內活塞向下移動推動油門總桿把油門齒條拉到0位;另一方面作用在心軸（333）上，使其向內移動使按鈕（367）向內移動使行程開關觸頭動作發出超速信號。殼體（225）上有應急操作孔，可直接作用于心軸（370）上進行應急操作。通過按鈕（022）和按鈕（367）分別實現超速停車裝置的手動釋放和復位。針對該現象，會有幾種可能：

2.1裝在機械超速停車總成旁的行程開關松動

某副機起動或機器正常運轉在加負載時，都曾某出現過超速停車跳電，船上首先懷疑調速器有問題，對調速器進行檢查未發現異常，后對機械超速停車總成進行檢查。經檢查，機械超速并未動作，但是在超速停車裝置上的行程開關固定螺栓松動。在機器起動或突加負荷時機器振動增加，導致該行程開關動作使開關動作電氣系統會接收到超速信號，同時就會發出停車信號和報警信號，而實際并沒有超速飛車，有時會導致無法復位、無法開機（見圖5、圖6）。重新固定松動螺栓后，此問題沒有再出現。

2.2轉速模塊故障

因柴油機電子超速設定值在轉速模塊內，如果該模塊故障，會導致機器尚未達到額定轉速時就已經發出超速飛車信號，對于該問題，—般用其他機的模塊對調即可驗證。

2.3機械超速停車裝置內部損壞

某副機機械超速裝置總成內部出現圖4中彈性聯軸節（441）磨損及控制桿（274）變形損壞導致副機無法起機故障;另外像復位旋鈕縮回，無法復位該問題一般現場無法修復，需要申請備件更換機械超速裝置總成。

3針對柴油機超速飛車問題，在日常管理中應注意事項

3.1柴油機調速器按照說明書要求定期檢查保養，尤其在檢修后注意調速器與油門桿連接要標定正確避免出現調速器輸出“0位”與油門桿“0位”不相符。

3.2柴油機高壓油泵要定期檢查檢修，避免出現高壓油泵油門齒條卡阻現象產生柴油機超速飛車問題。

3.3對柴油機超速保護機械裝置及相關電氣控制系統（包括行程開關）定期進行維護保養。

3.4一定要定期對柴油機進行自動及手動超速保護裝置進行測試，以便出現問題可以及肘整改。

4結語

為確保柴油機正常使用，針對遇到的超速飛車問題，要引起輪機管理人員的重視，并根據具體故障現象進行分析，找出故障原因，及時解決問題，保證船舶營運安全。