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柴油发电机组气门传动组的结构
气门传动主要为凸轮轴及其驱动装置。包括随动臂、贵港当地推杆、贵港当地摇臂轴以及丁字压板等。气门传动能保证按一定的配气相位及时开闭进气门和排气门,并保证有足够的开度。
1.凸轮轴
凸轮轴的结构是直接影响发动机性能的关键零件之一。近年来康明斯公司通过对凸轮轴的改进,使柴油机性能有了一个飞跃的提高,形成了目前6BT系列柴油机凸轮轴的两种形式,即大凸轮轴和小凸轮轴两种。大凸轮轴的轴颈为63.5mm,小凸轮轴的轴颈为5.8mm。大凸轮轴又因柴油机某些结构的改变而分为Ⅰ、贵港当地Ⅱ、贵港当地Ⅲ、贵港当地Ⅳ、贵港当地Ⅴ、贵港当地Ⅵ等型,目前国产的为Ⅰ型。由于大凸轮轴喷油持续期较短,喷油压力较高,燃烧较为完全,能改善燃烧经济性,降低排气温度并可消除凸轮轴弯曲变形,因此近年来生产的6BT系列柴油机已全部采用大凸轮轴。我国生产的重庆康明斯K6系列柴油机凸轮轴位于气缸体顶部。这样使得推杆较6BT系列柴油机的短、贵港当地重量轻,提高了配气机构的刚度,减少了惯性。
6BT系列柴油机凸轮轴为7个轴颈的全支撑结构。凸轮轴上共有18个凸轮,其中有6个由几段圆弧组成的喷油器的驱动凸轮,12个控制进、贵港当地排气门开闭的桃形凸轮,凸轮轴的前端装有正时齿轮,直接和曲轴上的正时齿轮合,间隙为0.10~0.40mm。凸轮轴的止推装置有两种,一种是止推板,轴向驾校为0.03~0.13mm;另一种是凸轮轴轴承支撑,间隙为0.20~0.33mm。
凸轮轴共有七道轮轴劲,每道凸轮轴劲中部有环形槽与气缸壁上的机油想通,机油由油道进入以润滑凸轮轴劲。凸轮轴衬套内径尺寸相同,而壁厚有两种;一种是薄壁衬套,壁厚味1.59mm;另一种是厚壁衬套(大凸轮轴机型上用厚壁衬套),壁厚味2.38mm。凸轮轴(大凸轮轴机型)的七个衬套与三种规格,如图3-16所示。在第七道衬套上有一个定位缺口,安装时应朝下,对准缸体上的油孔
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发电机管理中的3个有用细节
故障背景:2017年5月20日该轮靠泊印度洋留尼旺岛,锅炉发生点火故障,于是发电机换用轻柴油。换油后不久,发现发电机上的燃油管有滴漏,当时忙于处理锅炉问题,为减少柴油损失,当即关闭了停车状态的一号和三号发电机燃油进出管路的相关阀门。
故障现象:第二天船舶离港时,当班轮机员凌晨4点打给我,说一号发电机不能并车,三号发电机能并车但只能承担150 KW,再加负荷就加不上去。我立即下机舱,检查发电机相关情况,滑油、贵港同城冷却水各项参数未见明显异常。我尝试向三号发电机手动转移负载,多次手动调节调速器以增加燃油供油量,但负荷没有变化。尝试一号发电机并车,自动与手动并车都未成功,一号发电机显示频率过高。
打开三号发电机保护盖检查高压油泵,油泵齿条拉杆均能自由活动,油尺刻度指示在较大值,排除了油泵的问题,再检查相关管路,发现有个进油阀处于关闭状态,当即慢慢全开燃油阀,三号发电机立即加载到500KW,负荷转移正常。
注意力再转向一号发电机,发现一号发电机类似的进油阀也未打开,当即打开进油阀,并再次尝试并车,但还是并车失败。到港时一号发电机是正常使用的,频率、贵港同城转速,负荷的转移各项指标都正常,怎么突然就转速过高了呢?
故障措施:三号发电机正常之后,我全部精力集中在一号发电机不能并车的问题上,之前发电机转速感应器出现过速度显示的问题,所以首先还是考虑转速感应器故障,怀疑有可能是感应器脏了或者跟飞轮的间隙超标。该发电机有两个pick-up(转速感应器),一个用于机旁控制屏显示,一个用于发电机安全控制系统。当即取出两个感应器,其中一个确实脏了,擦拭干净后,检查了速度感应器的阻值,确认正常,重新装回,调整好间隙,重新启动发电机,转速还是过高--950RPM。
排除了转速感应器的问题,那么故障就应该在机械部分。检查高压油泵,调节拉杆活动正常;检查调速器,该调速器品牌是Regulateurs Europa,型号1102V-4G-25R。发现调速器上的手动速度调节旋钮卡住了,很难转动,联想到二管轮的交接班记录,提示该调速器的同步马达(下图中的021)不是原装备件,当时由于缺少原装备件,用的是上个管理公司遗留下来的其他制造商备件。拆下同步马达,与近期在新加坡刚接收到的原装备件对比,发现两个同步马达参数不一致:非原装备件,制造商Woodward,电压24V,转速2000 RPM,功率5瓦;原装备件,制造商Groschopp,电压24V ,转速2700RPM,功率2瓦,电流0.25A。进一步拆开非原装同步马达,发现马达的塑料齿轮磨损,不能转动。
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启动发电机之前,一定要检查相关管路系统,之前做出过状态改变的相关阀门,一定要及时设置好。交接班工作一定要交接清楚,不能有遗漏;
该事件的起因在于启动发电机之前没有将关闭的燃油阀打开,该轮经过几任管理公司管理,燃油管路的阀门老化,在全关时仍然存在些许燃油泄漏,造成一号发电机启动时,能正常启动,调速器在燃油量不足的情况下加大油门以保持额定转速,但同步马达因为调速器不正常动作导致里面的齿轮损坏,造成了同步马达卡死,以至于发电机转速达到950RPM 后不能减速。这一点在发电机的管理工作中一定要考虑到;
不同管理公司的备件采购途径不一样,存在大量第三方生产的备件,与原厂备件相比,有些参数都不一致,有些即使铭牌上参数一致,但物理尺寸却不一致。这给轮机员维护保养时带来了诸多不便。主管轮机员在接受备件时一定要仔细核对,避免到使用时陷入被动;即使是原装件,电器要考虑正负极性,机械要考虑左旋右旋。
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柴油发电机组PT(G)型燃油泵的故障维修
齿轮输油泵和膜片式稳压器:
发动机运转后,齿轮泵由油泵主轴驱动,它有一对齿轮,将经过滤清的燃油从入口吸入,并以一定压力输出,经过细滤器至两速式调速器中。与此同时,有一油道使齿轮泵压油腔与膜片稳压器相通,借以消除输出燃油压力的波动。
燃油从齿轮泵出来,流过滤网,然后流到调速器总成。
1)凡经拆散和检修过的部位,所拆下的密封件(如O形圈、贵港附近密封垫等),都不得再用,必须更换新件。
2)精密地注视副往往不是因正常使用而损坏,而使因脏污引起损坏。所以在装配前及使用过程中必须保持这些零件洁净无污。
3)更换燃油泵滤网。若滤网损坏或滤网沾满油污而不易清除,必须按规格进行更换。滤网的网眼为40m,滤网的清洗周期一般为500h。
4)燃油泵体的检验与更换。油泵体是燃油泵的主要零件。其上装有操纵臂轴、贵港附近传动轴衬套、贵港附近节流阀衬套、贵港附近调速器套筒和弹簧组件等。传动轴衬套和调速器衬套若损坏,则应更换。
5)(G)型调速器套筒、贵港附近柱塞和弹簧组件体的检验:
①检查调速器套筒和柱塞的磨损量。
②若已磨损,则需用在衬套表面上打有印记的同级尺寸的新柱塞换下旧柱塞;一般套筒比较硬,其磨损量很小。若产生过度磨损或柱塞出现划痕时,柱塞则应更换。
更换步骤是:将壳体加热至150℃,然后将套筒压出;检查泵体上套筒承孔直径,以决定换用标准尺寸套筒或采用加大0.25mm外径的套筒;小过盈应为0.05mm。
在装配时,仍将泵体加热至150℃,在新套筒涂以高压润滑脂薄层;将弹簧组件体放在规定的位置;将调速器套筒具有倒角的一端放入壳体孔内,并将销钉放在低侧,对准销孔,用圆棒将套筒压入泵体内,进到底部与弹簧组件相碰为止。然后,选取一个新的与其配合间隙合适的柱塞。这个柱塞必须借其本身质量能滑入孔内,用螺钉旋具将弹簧销钉拧进套筒底部,以销子上有一面对准泵体前方。
6)更换调速柱塞:若调速器柱塞外径已经磨损,则选用在套筒表面标有相同尺寸级的新柱塞进行更换。
7)齿轮燃油泵的拆检与装配:
①检查齿轮泵轴磨损或其他损伤,若有其他损伤和裂纹,应予以报废;若轴颈的直径小于限定值,则应换新。
②若齿轮已擦伤或磨损,则应更换。
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