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【船机帮】前辈们总结的轮机故障实例(二)


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船机故障心莫慌,遇事不决船机帮

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加大油门后车速不见上升

【事情经过】

某轮主机为B&W5L35MC型,86年 新造出厂,至89年一次申港港内航行时,使用变速前进,当一次驾驶室指令前进三,机舱集控室将油门推到前进三时,车速就是不见上去,从仪表上看到各缸排温在升高,操纵室玻璃窗外气缸头上一片油气蒸腾,轮机长看到这情况,感到不对劲,马上关小油门,一面再与船长联系,要求抛锚停车检查。

后从凸轮轴查起,发现原来是换向活塞杆与连接件(花键法兰)上的内孔螺丝已发生活牙脱出,导致定时迟后,影响燃烧正常。


【分析与处理】

连接件是装在凸轮轴的定时链轮上,这个连接件是一个法兰,它嵌在链轮中间的凹面内,用12只直径为27毫米,长为120毫米的螺栓来固定,螺帽撬紧后,保险垫片已陷深入,很难锁紧,故未锁好,经三年余时间的运转震动,终于将螺栓震松,导致换向活塞杆与连接件出现松动。

因换向活塞杆是用细牙与连接件结合,在这情况下换向时受到反复的冲击力后,将细牙处的牙纹打坏而发生了活牙,一旦该杆脱出后,联接件与支持轴承,因受链条的张力而后移,使凸轮发生滞后,故油门加大之后,后燃更加严重,不但车速不能上升,时间长了以后,还可发生爆燃或扫气箱火烧。


【经验与教训】

1、12只联接螺栓无法用保险垫片锁紧,是否可采用弹簧垫片紧固。

2、新机设计上总有不到之处,管理者可提出改进意见交上级监造部门向厂方反映。

3.此故障对同机型船有参考价值,应及时通告。

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加速时发生敲缸

【事情经过】

某轮主机为6RLB56型,机上装有WOODWARD PGA58型液压调速器。

该轮自新造出厂试航过程中,数次发生当车速由80转/分钟加速至110转/分钟时,推动油门杆略为快一些之 后,主机则出现不断地剧烈的敲缸声音,在集控室仪表板上的转速表波动很大,负荷指示针从5一下跳到7,若将油门杆再拉小后,这种状况即无。

同样在开倒车时,如前操作亦会发生敲缸现象。

为此怀疑调速器中增压空气控制式的燃油限止器有问题,因为它的功能是防止主机加速时因增压空气一时不能与燃油量的增加同步,从而引起主机燃烧恶化。

故该机构设有用增压空气压力来限制调速器中的动力活塞(加大油门)的动作,然后随转速上升扫气压力增大,该机构相应拉大油门。

现根据以上敲缸情况,说明控制油门方面未起到作用,故在返厂整修时提出拆检调速器及有关连接。

厂方将调速器等拆厂检修装妥调试后送船装还主机,出厂开航参加营运时,未再发生敲缸现象。


【分析与处理】

PGA58型调速器是一种液压调速器,在其内装有气动转速设定机构控制车速和增压空气压力控制燃油限制器及超速停车等装置。

前两种机构都是通过一种波形膨胀装置的伸缩来起调节作用,故其一端受外界气压变化后,引起内部的液压压力变化,而推动活塞产生位移传递到连杆再利用杠杆原理最后传递到油门控制机构上来达到调速的。

在正常运行时,外界变化极少情况下,双方基本上处于平衡状态,若只要有一边发生故障,就不可能达到平衡,不管是低速或中速,都会出现失控的故障发生。

开车过快一般易引起敲缸,因短时间内喷油过量,一时转速未能跟上时,迟燃严重后会发生爆燃出现敲缸。

在转速限制中的调速轴上,各种转速时都有一个一定的燃油限制位置予以对应,正常情况它们相互的关系。

AB线的斜率是根据可调浮动杆上一椭圆形孔中的一只支点螺丝位置的移动而改变。

由此可以推理,只有当该螺丝松动后,这时由前进二加速到前进三时,推油门动作稍快一些后, 该螺丝在椭圆形孔中发生移动后,使可调浮动杆很快严重倾斜,影响到燃油控制杆位移量引起燃油一时大量增加而发生敲缸。

该轮在进厂保修时,将调速器交厂拆检中,在调试支点螺丝时,该螺丝又被固定拧紧,出厂航行时,这种故障也就消除了。

但此螺丝经一定时间的运行后,由于机体震动等因素,还有可能再次发生松动。

同型机亦有可能出现类似情况。


【经验与教训】

调速器的维修,对轮机人员来说都是采取较谨慎态度,尤其是液压式。

虽然对其装置的原理和结构清楚,但怕自己拆解检修了,装还后不一定尽如人意,因为船上调试困难,所以也就不敢拆了。

如让船上备有备件总成或上级技管部门有1——2只,在故障发生时及时交船调换,可防操作中出意外。

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排气转阀发出敲击声

【事情经过】

某轮主机为6ESDZ76/160型。

该机自厂修约一年后,第6缸排气转阀开始发生有轻微的敲击声,不久越来越重。

后来停车打开转阀箱上的检查口旋塞,用检查规插入检查,转阀定时已经迟后8度。

进一步检查原因发现是该缸的转阀连接杆内的轴承铜套磨损严重造成的。

由于船存铜套已用完,只好将转阀的轴与连接杆结合牙嵌之处拆下,把轴朝旋转方向退后1牙(1牙相当于6°曲柄角)暂作过渡,开航后敲击声基本消除,另电告上级申请备件。


【分析与处理】

此机排气转阀是由传动链条带动第6缸的转阀曲臂轴,再由第6缸传递带动第5缸,依此类推传递带动到第1缸,因此第6缸连杆曲臂轴承处需带动五个缸的转阀旋转,故受力磨损最大,再加平时润滑油未及时加注,以及装货煤时煤粉飞扬杂物等混入,在不到一年时间轴承内套已接近磨破的程度了,连杆销在轴承内传动时即产生空动距离,使转阀滞后8°。

此阀转速是曲轴转速的一半,当转阀运转正常时,其开启是在活塞打开排气口之前21.5°时。

即: 78°×2-113°=43°,43°/ 2=21.5°。

现转阀滞后8°曲柄角,也就是此时开度只有13.5°,则70°×2-113° =27°,27° / 2=13.5°。

滞后8°的转阀开度仅为正常时的63% ( 就理论角度上来说)此时正值气缸废气的自由排气阶段,废气还有一定的速度能冲击出来,正是此时转阀开度仅是正常时的一半略多,故一部分能量势必冲击到叶片上,发出响声来。


【经验与教训】

1、定期测量转阀定时角度,可及时发现角度不对而纠正。

2、督促转阀连杆上的轴承与柱销处勤加滑油和撬紧螺帽。

3、连接杆上轴承的铜套备件,船存最好是否备有二套。

4、督促机匠到港后装煤时关闭天窗,进出机舱要随时关门,以免尘灰飞进。

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排气阀驱动泵进气发生敲击声

【事情经过】

某轮主机为RTA58型。

机舱主机滑油系统设有滑油自动清洗滤器。

一天下午G港装完货开船,离港不久,即发现主机车速不如进港前稳定,而且还伴有排气阀敲击声,同时机右侧扫气箱处有黑烟窜出。

细辨听音,以第5、6缸排气阀敲击较严重,为此即检查控制排气阀的液压驱动泵,无异常情况。

随后又对排气阀液缸作了空气释放,放出大量空气,且一时有放不完的现象,于是又检查排气阀的开度情况,发现比正常时行程大了几毫米,说明整个液压系统中进入了大量空气后,才能使液压排气阀的行程增加。

此空气从何而来呢?

经对照该系统图纸分析,只有自清滤器,过一段时间后,再将系统中的空气放尽,这时主机排气阀敲击声也就消失了,冒黑烟也没有了。


【分析与处理】

RTA机是80年代初苏尔寿公司设计的较新颖的机型,它改变了以往一直使用横流扫气为直流扫气,排气阀上采用空气弹簧,而推动阀的动作是由液压顶升机构执行,而液压油是从主机十字头增压泵来,此泵的吸口是接在主机滑油泵与自清滤器之间的管路上。

以往又为何没有发生这样的故障呢?

原来这一航次是由一新来的机匠当班,在开航前暖缸时,将自清滤器启动投入使用后,不知应将排污阀打开,故当其欲自动排污时,一股冲洗压力空气(约0.7MPa)只能增压泵吸入输送到十字头轴承和液压排气阀驱动泵系统中。

大家知道空气是可以压缩的,液压油内有了它,排气阀的升程就跟着起变化,于是使排气定时也随着发生混乱,这样又产生后燃、废气倒奔、扫气箱处冒黑烟,排气阀出现敲击等一系列不正常的现象。


【经验与教训】

1、轮机部对新来的值班机匠,应做好带班工作,经一定时间熟练后,方能让其独立当班操作。

2、对新设备,应有计划地做好技术讲课,使大家明白原理,并画好管系示意图挂在设备附近。

3、上级技术部门,吸取这一故障的教训,应当通知同机型船注意这一阀门的管理,以防重复发生。

20

液压排气阀上附件

的缺陷引起敲阀

【事情经过】

某轮主机为B&W6L7OMC/MCE型。

一次在港检修更换了第1、3、5缸排气阀。 

开航后这三个阀门相继发生了敲击声。

初上来依照说明书上的办法,对排气执行泵上的节流阀螺丝旋松或旋紧来调节其泄漏量达到消除异声,可是毫无起色,即怀疑液压系统内可能有漏泄或其它故障。

经检查,都很正常。

是否是在更换排气阀时未把高压油管旋紧的原故?

于是用力在各个接头处再紧了一下,第3缸排气阀敲击声消除了,其它两缸仍有。

后将这二根高压油管两头的密封圈更换后,第1缸敲击声亦消除了。

唯有第5缸还有响声,后来拆下高压油管仔细反复检查,发现接头平面处似有磨痕,于是换新一根装上后,敲击声亦无。


【分析与处理】

70年代中B&W公司首先在K-GF型机上采取了排气阀液压式启闭,使用高压油作为驱动。

此高压油是经过二次加压后压力最高可达30MPa,因此若凸轮轴油泵和排气阀执行泵工作正常时,其它连接件中只要有一处出现问题,就会影响排气阀工作不正常,发生漏泄引起敲击声。

因为使用高压油后,为了考虑安全对该油管设计上要求很高,管分内外两层予以保险,内层通工作压力油,外层为套管,其作用它可吸收一旦当内管破裂或泄漏时,通过止推垫圈它能从套管中回收压力油。

从以上情况巳知第3缸是因安装时油管接头处未旋紧,第1缸是密封圈已失效,第5缸是止推垫圈和高压油管内管接触平面有磨痕,这三种现象都是由于破坏了高压油的密封性,引起了内部漏油后使排气阀执行机构与阀门启闭不同步后产生了敲击。


【经验与教训】

1、检修排气阀一般都在港内停泊时进行,开航后一旦发生上述故障,又不能马上停车检查排除,所以这种局面是很尴尬。

上远公司同行邹海荣先生对液压排气阀检修后判断高压油管内部有否漏泄的经验是:检修装妥排气阀后,先把排气阀上控制空气阀打开,再启动主机凸轮轴油泵,合上盘车机同时将紧固套管法兰上的四只内六角螺丝略为松开一些,待盘车几转后看内六角螺丝处有无油漏泄出来,如无则安装良好,如有还需再拆下高压油管,检查原因,这样就避免开航后出现紧张局面了。

2、检查排气阀同时对其高压油管上的各附件亦要仔细检查,密封圈最好每次拆检后都换新。

3、一定要按照说明书要求,每次拆装时应测量排气阀一端的推力轴套端头到管子接触面间的距离,其数值应为20毫米,如不符合,要调节推力轴套,使平面一定要贴紧,不会产生漏泄。

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排气阀顶杆与摇臂发出敲击声

【事情经过】

某轮主机为6ESDZ75/160B型。

自新造出厂之后,发现此机第4缸排气阀顶杆与摇臂之间有敲击声,经检查原来是因调节螺丝的松动使顶杆间隙增大,随即予以调整旋紧。

自此以后,有时一个往复航次就要调整一次, 如到港来不及则在航行中开慢车予以整调旋紧,真是不胜其烦,这样频繁而重复地调整旋紧总不是个办法。

后在现场经多次仔细观察,发现顶杆在上下一边运动时,一边有逆时针的转动,再看调节螺丝的顶头端面与摇臂顶块之间的间隙是前小后大,到港后用垂线一拉,又发现顶杆有后倾之势。

于是在一次航修中,将顶杆导架拆下,上车床单边光车修正,再把调节螺丝端面与顶杆中心线临直,装还后虽然顶杆中心与摇臂顶块中心有一些偏移,但自此航行中不但消除了敲击声,而且顶杆也无旋转向的运动了。


【分析与处理】

该轮是我国文革后期产品,在加工工艺和质量验收等制度上都较混乱,故而出现了很多不合规格的地方。

又顶杆上升的同时为何有旋转的运动呢?

主要是顶杆本身在导架内有后倾,上升时顶杆与导架触点和与摇臂顶块触点形成一个力偶,故使顶杆,上升同时产生了逆时针的运动。

由于顶杆与调节螺丝并不是一个整体构件,当顶杆上升产生旋转碰撞顶块时,调节螺丝产生相对迟后运动,经无数次的碰撞,调节螺丝产生向上旋进后,使与顶杆间隙增大产生敲击声。


【经验与教训】

1、像上面这种大型柴油机,由于加工过程中的粗心和质量验收上的马虎,最后出现了上述症状,在当时造机史上,是屡见不鲜的。

因此轮管人员们要注意,不要认为制造厂的新造机毛病少而比较放心,在实际使用中还是要留心它的存在问题。

2、发生一般的小症状,不要轻易满足于一时维修好了就算,更要及时找出根本原因来,这样方能算彻底解决。

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排气阀严重烧蚀

【事情经过】

某轮主机为B&W6K74EF型,1979年造, 87年我国以二手船购进。

89年初开始个别缸发生排气阀漏气,排温随之逐步提高,至年中已发展到4只缸排气阀严重漏气,主机转速下降亦较多,若增加油门提高转速,则增压器就发生喘振,在这种情况下被停航检修。

排气阀拆出后,其阀面及座均因受高速气流的冲刷而侵蚀严重,只好换用备件,装妥开航后不久即来电云。

排气阀仍漏,于是命其返航。

上级技术领导部门派有关专家至船了解情况,查阅资料、说明书等,得知在更换排气阀后调整间隙方法不对,没有先开动凸轮轴润滑油泵,后来按说明书上方法进行调整,该故障即消除。


【分析与处理】

该轮购进后二年间先后共调换轮机长三人,大管轮二人,交接时对机舱设备性能介绍较少。

由于该机排气阀的凸轮顶升机构是使用液压顶升,又故障发生时在职轮机长和大管轮都没有做过这种机型,故在更换排气阀后对其间隙调整,仍按老式柴油机一般方法操作调整。

大家知道气阀从冷态向热态转变时,凸轮与滚轮之间,和摇臂与阀杆之间的间隙将会随热胀而减少,为此需预先留有一定间隙余地。

同理液压缸内在无油压情况下,它与顶杆间的油垫未起,因此在冷态时油泵未启动,顶杆未抬起情况下此时调整好的间隙,仅是摇臂和顶杆之间的间隙(约0.50毫米), 而没有考虑留下油泵启动后的油垫间隙(约0.50毫米), 这样当主机启动后运行时,排气阀在热态情况下就不能闭合。

随着使用劣质会将阀面和阀座很快冲蚀烧坏,并逐渐扩大,影响压缩压力和燃烧恶化,车速下降,若再增加油量来提高车速,此时后燃更加严重,增压器供气匹配失调后,就引起喘振等一系列的不良后果。


【经验与教训】

1、人事调动是应该的,但在短时间内不要形成走马灯形式,这是一方面。

另一方面调动之前对新机型要有一个短时间的培训,经考核合格,方允许接替。

2、随机外文说明书等,特别是检修管理方面的资料,上级有关部门可考虑组织人力及时翻译出来交船。

23

液压排气阀不能启闭

【事情经过】

某轮主机为B&W6L70MC/MCE型。

该机排气阀为液压驱动式,一次在国外港口码头装卸货时,将第4缸排气阀进行了检修和更换。

第二天即离泊开航,先前进一,数分钟后前进二,当正加速时,从车速表上看到指针发生较大波动,机身也随之剧烈震动,同时增压器发生低沉喘振,仪表板上扫气箱内烟雾声光报警,于是又减速,主机也就恢复正常,后来再次缓慢加车,以上诸情况重复出现,只好将第4缸暂停油,以减缸航行维持出港到锚地,抛锚停机后检查。

先对该缸燃油系统各部件作了检查,未发现有异,继而对排气阀及其各机构检查,从排气阀是否开或关的专用检查杆处,看到当盘车时该杆毫无动作,至此方知该缸排气阀失灵;拆解检查,发现排气阀的高压油管的接头平面有损伤。

换新一根后,此故障即消失。


【分析与处理】

这次在国外港口检修第4缸排气阀时,高压油管拆下后放在气缸一旁,由于工作忙乱,油管两头没有用布包扎保护好,致使接头平面碰坏,在装还时主管轮机员也没仔细检查就装上。

因这种高压油管有二层结构,内层是通压力油,外层是当接头或内,层破裂时让其流入到回油油路去。

所以此油管接头平面已坏,一部分的压力油,从损伤处流失,排气阀就开启不了。

慢速时该缸在排气阀关闭情况下,直流扫气一下变成横流扫气,这时由于负荷小,废气排量也小,对扫气影响也小,所以还免强能维持慢速航行,一旦加速时,由于喷油量的加大,燃气排量也加大,第4缸倒流入扫气箱的废气也增大,这样增压器背压也大,故而匹配失调,机身震动,增压器也产生喘振,扫气箱烟雾报警器也发出声光报警了。


【经验与教训】

1、高压油管拆下后,主管轮机员应督促机匠专人保管,安放较安全处,以免碰伤。

2、油管装还前,主管者应仔细检查后,确认无损再装上。

3、油管装妥后,最好启动驱动油泵,合上盘车机进行盘车一次,通过排气阀顶端专用检查杆检查阀门是否动作,无误后,方能放心。

24

排气阀的损坏

【事情经过】

某轮主机为12PC2-5V型中速机, 是日本IHI厂制造。

新机装船参加营运不久后,使用约500余小时左右,发现个别缸的排温竟高达近500°C,经拆检后看到阀面上有烧蚀斑点,即认为是排气阀问题,于是就按一般惯例用凡尔砂手工作了研磨。

后来其它缸也依次同样作了研磨。

自此以后排温不但没有得到降低,反而上升,且燃油耗量也大幅度增加,烟囱冒黑烟严重。

不久开到日本返原厂进行航修。


【分析与处理】

由于中速机的排气阀采用了硬度很高的,含有铬钼钛合金钢材料,这种材料一般在阀面出现烧蚀斑点,只要不影响接触面的密封性,还是可以允许继续使用。

但在这种情况下经船员使用一般的凡尔砂研磨后,肉眼表面看来很光亮,实际上反而把阀面烧蚀点之间磨通,破坏了密封,产生漏气,使燃油消耗增加。

后来制造厂方技术人员来船,口头提出,这种主机用V形排列,因受左右气缸排气管结构布置上的影响,以及温度计的感温器本身存在的误差,右侧缸排温要比左侧高出30℃左右,个别缸甚至差90°C~100°C, 都属正常范围。

先前船员一见温差大了,习惯上就要找原因,结果研磨了排气阀,反倒促成了故障。


【经验与教训】

1、根据制造厂方要求,对排气阀的阀面光洁度,倾斜角度,阀面与座的接触面的宽度,都有严格要求,用普通手工研磨或车床光车,都不能保证。

必须设有一台专用砂轮磨阀机和选用一定型号的砂轮进行加工,最后再用600号以上的最细凡尔砂涂上轻轻敲打研合即可。

2、按说明书要求,每间隔使用了2500小时后,可进行研磨一次。

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排气阀碎裂引起增压器喘振

【事情经过】

某客轮设有9ESDZ43/82B型左右主机各一台,每台主机匹配三台CZ355增压器。

一天航行中,左主机转速突然从180转/分钟,下降为165转 /分钟,同时#2增压器发出喘振声,当值轮机员即报告轮机长,轮机长下机舱后,首先检查了各缸排温,发现第4缸已降至100°C左右,认为喷油泵可能出故障,手摸该缸高压泵油管,脉冲正常,再打开示功阀后,见大量烟气冲出而无火星,说明此缸不发火,决定立即停左机。

稍停片刻即打开该缸处的扫气箱道门,再盘车检查,当活塞头露出扫气口时,落出一块排气阀碎块,说明排气阀已碎裂。

后吊缸检查,拆去缸头就看到那只排气阀阀头约2/3圆面积碎落已不见了。

在活塞头顶部的凹塘内还留有4小块,断裂面全己打毛,缸套、活塞头、缸盖和阀座等处也撞击出很多麻点,二只喷油器也打坏。


【分析与处理】

该阀杆是由锥形锁块(哈夫式)固定在上弹簧压盘上,排气阀上下运动时,是由摇臂揿动阀杆,带动压盘和锁块,将弹簧压缩使阀杆下行,通过弹簧回复力, 又使阀秆,上行,如此往复运动使锁块与阀杆之间,锁块与压盖之间都产生磨损,经长时间后,锥孔逐渐磨大,从而又发生空动冲击。

另一方面平时对阀门整修研磨和运行时阀与座的磨损,又使阀面厚度变薄,相对阀杆上升,同时阀门又受高温高压的脉冲撞击,这样互为因果,最后使阀门沿周向应力集中处产生裂纹,直至断落掉入缸内,在短时间内随着主机运转又将缸壁、缸套、喷油器等打坏,故断裂面也打毛。


【经验与教训】

1、压盖和锁块应有一定使用小时的磨损率,平时若能遵循这个规律做好预检工作,就不致于发生这种事故,所以部门领导一定要严格督促主管轮机员及时做好换新记录,使用小时记录,然后安排预检工作,并把关验收。

2、主机如此,其它辅机亦照此办理,则机舱管理有条不紊,基本上安全运转可达到。

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本文原创作者系:

宁波东海海运有限公司  尤建东

未完待续

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来源:船机帮

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