“育鯤”輪alpha acc 電子注油系統(tǒng)與氣缸注油率分析【輪機工程畢業(yè)論文】_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  本科畢業(yè)論文</b></p><p><b> ?。?0 屆)</b></p><p>  “育鯤”輪Alpha Acc 電子注油系統(tǒng)與氣缸注油率分析</p><p><b>  內(nèi)容摘要</b></p><p>  摘要:在船舶柴油機的管理中,

2、氣缸潤滑是一個十分重要的問題,因為氣缸潤滑的好壞不僅直接影響氣缸套和活塞的工作性能,而且影響燃燒室的密封。本文以“育鯤”上的電子注油系統(tǒng)為基礎(chǔ)詳細(xì)的介紹了MAN B&W 主機上的Alpha電子注油系統(tǒng),對其結(jié)構(gòu)和工作原理進行了分析,且就如何科學(xué)地選取和計算氣缸油注油率進行了說明,并提出注油率調(diào)節(jié)過程中應(yīng)注意的問題,同時介紹了在日常工作中電子注油器的管理要點,并對常見故障及其處理方法進行了簡單的分析。</p><

3、;p>  關(guān)鍵詞:船舶柴油機 電子注油器 注油率</p><p>  ABSTRACT: Cylinder lubrication is a very important factor in the management of marine diesel engine, because lubrication not only has a direct effect on operation conditi

4、ons of cylinder and piston but also plays an important part in achieving a gas seal. This paper which is based on electrical cylinder lubrication system of “YuKun” present Alpha ACC cylinder lubrication system in main en

5、gine from MAN B&W company. The paper analyses construction and working principles of the system and explain ho</p><p>  Keywords: marine diesel engine electrical lubricator feed rate</p><p&

6、gt;<b>  目錄</b></p><p><b>  1前言1</b></p><p>  2 Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成、工作原理及工作模式1</p><p>  2.1 Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成1</p><p>  2.2 Alpha氣缸注油系統(tǒng)工作原理3</p>

7、<p>  2.2.1對注油定時的控制4</p><p>  2.2.2對注油率的控制4</p><p>  2.3 Alpha氣缸注油系統(tǒng)的工作模式4</p><p>  2.3.1 主控單元(MCU)模式4</p><p>  2.3.2 備控單元(BCU)模式5</p><p>  2.3.

8、3 應(yīng)急模式5</p><p>  3 Alpha氣缸注油器的結(jié)構(gòu)、工作原理5</p><p>  4 Alpha氣缸注油器注油率6</p><p>  4.1氣缸注油率不當(dāng)對主機的影響6</p><p>  4.1.1氣缸注油率高的危害6</p><p>  4.1.2氣缸注油率低的危害7</p&g

9、t;<p>  4.2氣缸最佳注油率7</p><p>  4.3 Alpha 氣缸注油器注油率的選取7</p><p>  4.4 Alpha氣缸注油率的計算9</p><p>  4.5 Alpha注油器實際注油率控制9</p><p>  4.5.1 按最大持續(xù)功率計算:9</p><p>

10、;  4.5.2 按燃油含硫量計算:10</p><p>  4.5.3注油率控制調(diào)節(jié)中注意問題:11</p><p>  5 電子注油系統(tǒng)的管理12</p><p>  5.1 日常使用時的管理要點12</p><p>  5.2 掃氣口檢查12</p><p>  6 Alpha氣缸注油系統(tǒng)MCU常見故障

11、診斷和故障處理12</p><p><b>  7 總結(jié)13</b></p><p><b>  【參考文獻】14</b></p><p>  【致 謝】14</p><p><b>  附錄115</b></p><p>  “育鯤”輪

12、ALPHA氣缸注油器及其注油率分析</p><p><b>  1前言</b></p><p>  船用低速二沖程十字頭式柴油機氣缸內(nèi)工作壓力高,溫度高,潤滑困難,工作條件惡劣。氣缸潤滑成為影響柴油機工作的主要因素之一。為了達到最佳潤滑效果,應(yīng)該在恰當(dāng)?shù)臅r刻注入到活塞環(huán)帶適量的氣缸油,不同的機型, 甚至相同的機型在不同的工況下,注油率均應(yīng)各不相同,必須考慮具體船舶設(shè)計

13、的主機的工況點和常用轉(zhuǎn)速,使用燃油的硫份含量,氣缸油性能指標(biāo)以及該柴油機運轉(zhuǎn)的實際狀況等結(jié)合柴油機生產(chǎn)廠家和氣缸油廠家推薦的注油率綜合考慮,以確定最佳的注油率。MAN B&W公司開發(fā)了Alpha電子注油系統(tǒng)。通過對Alpha電子注油系統(tǒng)在主機工作時大量的實驗證明,該系統(tǒng)可以節(jié)省氣缸油、減少顆粒的產(chǎn)生和減少燃燒室磨損,從而明顯提高柴油機運行的經(jīng)濟性。下面對Alpha電子注油系統(tǒng)進行分析介紹。</p><p>

14、;  2 Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成、工作原理及工作模式</p><p>  2.1 Alpha氣缸注油系統(tǒng)組成</p><p>  如圖1所示,為Alpha電子注油系統(tǒng)簡圖。該系統(tǒng)組成如下:</p><p> ?。?)泵站和啟動面板</p><p>  該泵站包括兩臺獨立運行的泵,加熱盤管,濾器和一個吸入油箱。啟動面板在油箱上面,用來控制高

15、壓油泵的起停,兩路獨立的供電線路通過兩個斷路器分別向兩個高壓油泵供電,保證油泵的可靠運轉(zhuǎn)?!坝H”輪氣缸注油系統(tǒng)泵站設(shè)在機旁。</p><p>  圖1 氣缸油電子注油器系統(tǒng)</p><p><b> ?。?)注油器單元</b></p><p>  如圖2所示,為注油器單元, “育鯤”輪上的主機型號是MAN B&W6S35MC,每個氣缸

16、都裝有一個注油器單元,都只裝有一個注油器,每個注油器有四個潤滑柱塞。在注油器單元的入口處裝有一個蓄壓器,蓄壓器內(nèi)部充有預(yù)設(shè)壓力25-30bar的氮氣;在注油器的出口處裝有一個小的蓄壓器,內(nèi)部充有預(yù)設(shè)壓力1.5bar的氮氣。蓄壓器可以使注油器的注油壓力穩(wěn)定,不會出現(xiàn)大的波動,使氣缸潤滑更加穩(wěn)定、可靠。每個注油器單元上同時設(shè)有一個電磁閥和一個反饋傳感器,用于對注油的控制和監(jiān)測。</p><p>  圖2 氣缸注油器單

17、元外觀</p><p>  (3)Alpha注油器控制單元(ALCU )</p><p>  Alpha注油器控制單元包括三個主要的控制單元,這三個單元分別是主控制單元(MCU)、備用控制單元(BCU)和切換控制單元(SBU)。電源為直流電24V, 為保證供電可靠,注油系統(tǒng)控制單元由UPS單元通過不同的斷路器提供兩路相互獨立的24V直流電源,主控單元(MCU)和備控單元(BCU)的電源,一

18、路是普通24V電源供給,另一路是由不間斷24V 電源供給。</p><p><b>  (4)負(fù)荷傳感器</b></p><p>  負(fù)荷傳感器連接油門齒條,因此把柴油機的油門刻度的百分比連續(xù)不斷地送到主控單元(MCU),從而對柴油機的負(fù)荷進行計算并檢測柴油機轉(zhuǎn)速。</p><p>  (5)觸發(fā)系統(tǒng)(曲軸編碼器)</p><

19、;p>  曲軸編碼器連接在曲軸前端,信號通過一個接線盒傳送到計算機面板;若曲軸前端不適于安裝角度編碼器,則可以在飛輪端安裝觸發(fā)環(huán)和測速裝置(“育鯤”輪即采用后者)。</p><p><b>  (6)備用觸發(fā)系統(tǒng)</b></p><p>  備用觸發(fā)系統(tǒng)由安裝在飛輪端的一個盒子里的兩個轉(zhuǎn)速檢測裝置組成,因此可以將柴油機的轉(zhuǎn)速信號傳送到備用控制單元(BCU)。該裝

20、置也與主控單元連接以達到監(jiān)視目的。 </p><p>  (7)人機界面(HMI)</p><p>  人機界面上,可以對各氣缸油注油器進行單獨調(diào)節(jié),并顯示出各種數(shù)值和報警,而且還可以手動進行啟動油泵、對氣缸預(yù)潤滑等操作。</p><p>  2.2 Alpha氣缸注油系統(tǒng)工作原理</p><p>  氣缸油經(jīng)油泵加壓到4~

21、5MPa后,送到各氣缸注油器。Alpha氣缸注油系統(tǒng)通常由主控制單元(MCU)控制。在曲軸的自由端安裝了檢測主機曲柄轉(zhuǎn)角的角度傳感器,在曲軸的飛輪端安裝了檢測曲軸轉(zhuǎn)速的速度傳感器,在主機油門齒條處安裝了監(jiān)測主機負(fù)荷的負(fù)荷傳感器,這些傳感器不斷地將主機的曲柄轉(zhuǎn)角信號、轉(zhuǎn)速信號和負(fù)荷信號送到MCU單元中去,該主控制單元(MCU)接受曲柄轉(zhuǎn)角信號、轉(zhuǎn)速信號和負(fù)荷信號以及燃油的含硫量等數(shù)字信號,經(jīng)過計算后給出注油定時和注油率。</p>

22、;<p>  2.2.1對注油定時的控制</p><p>  主控單元(MCU)根據(jù)曲柄轉(zhuǎn)角信號確定注油定時。當(dāng)某個缸的曲柄轉(zhuǎn)到對應(yīng)的注油定時位置時,角度傳感器將曲柄轉(zhuǎn)角信號送至主控單元(MCU),主控單元經(jīng)過分析和計算,使注油器在柴油機壓縮行程中,當(dāng)?shù)谝坏阑钊h(huán)通過注油孔時將氣缸油噴射到活塞環(huán)帶,從而保證氣缸和活塞的良好潤滑。</p><p>  2.2.2對注油率的控制&

23、lt;/p><p>  注油率由主控制單元動態(tài)控制,在綜合考慮了柴油機的負(fù)荷、燃油的含硫量、轉(zhuǎn)速后確定出最佳注油率。注油器的每次注油量是恒量控制,但特定的注油率是由注油頻率來實現(xiàn),而注油器的注油頻率是根據(jù)柴油機實際負(fù)荷比例控制,也可以是轉(zhuǎn)速控制方式。當(dāng)主機的負(fù)荷或轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時,主控單元(MCU) 會確定此時的氣缸油注油頻率,并對其進行調(diào)整至適當(dāng)值,以適應(yīng)主機工況的變化,得到良好的潤滑效果。</p>&

24、lt;p>  在集控室人機界面(HMI)上,可以單獨對各缸的注油率在60%~200%范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié),其默認(rèn)值為100%;如果在HMI上將轉(zhuǎn)換開關(guān)模式置為“自動”,一旦主控單元(MCU)出現(xiàn)故障,備控單元(BCU)將自動投入工作。備控單元是基于隨機定時和RPM模式的,此時注油頻率是可以自動調(diào)節(jié)的,但是注油率一般設(shè)定為原來的注油率加50%。</p><p>  2.3 Alpha氣缸注油系統(tǒng)的工作模式</

25、p><p>  Alpha氣缸注油系統(tǒng)有三種控制模式:主控單元(MCU)模式、備控單元(BCU)模式及應(yīng)急模式。</p><p>  2.3.1 主控單元(MCU)模式</p><p>  該單元基于“準(zhǔn)確的定時”和“主機平均有效壓力”控制位于注油器單元上的電磁閥向相應(yīng)的各缸供油,在正常情況下都在該模式下工作。</p><p>  實現(xiàn)方法:人機

26、交換界面面板(HMI)上的控制開關(guān)放在“AUT0”位置即可。</p><p>  (1)主機備車:輔助鼓風(fēng)機運轉(zhuǎn),泵站油泵就會自動起動,注油器向氣缸內(nèi)注入一些氣缸油預(yù)潤滑。若主機隨后沒有啟動,泵站就會自動停止。</p><p>  (2)主機起動運轉(zhuǎn):泵站油泵自動起動,如果柴油機三次啟動失敗,那么也將自動停止工作。編碼器把檢測到的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和定時信號,發(fā)送到主控單元;主控單元通過油門刻度發(fā)

27、送器發(fā)來的油門信號以及人及交換界面面板(HMI)中的預(yù)先設(shè)定值,運算處理各種數(shù)據(jù)后,向各缸氣缸油注油器發(fā)出注油指令,各缸氣缸油注油器完成注油動作,并向主控單元(MCU)反饋注油動作完成信號。</p><p>  (3)主機停車達到一段(預(yù)設(shè)的)時間后,泵站油泵自動停止運轉(zhuǎn)。</p><p>  2.3.2 備控單元(BCU)模式</p><p>  備控單元(BCU

28、)基于“隨機定時”和“轉(zhuǎn)速rpm”模式,通常設(shè)定為基本注油率加50%。若主控單元(MCU)發(fā)生故障,備控單元(BCU)就能自動投入工作(注意:此時人機交換界面面板HMI上控制開關(guān)必須打在“AUTO”位置)這時人機交換界面面板HMI上的“BCU IN CONTROL”燈就會亮。既Alpha氣缸油注油系統(tǒng)會自動切換到備控單元模式工作,并發(fā)出相關(guān)的提示報警。</p><p>  備控單元模式運轉(zhuǎn),是利用裝在主機飛輪上的

29、轉(zhuǎn)速采樣傳感器的轉(zhuǎn)速信號和油門刻度發(fā)送器的油門刻度信號以及人機交換面板(HMI)中的預(yù)先設(shè)定值,運算處理各種數(shù)據(jù)后,向各缸氣缸油注油器發(fā)出注油指令,各缸氣缸油注油器在完成注油動作后,向備控單元反饋注油動作完成信號。這時編碼器不起作用,ALPHA氣缸油注油器只能在無時序的工況下工作。</p><p>  2.3.3 應(yīng)急模式</p><p>  在所有外部傳感器(編碼器、轉(zhuǎn)速傳感器)都損壞,

30、或MCU和BCU同時損壞,船上又無法修理的情況下,按應(yīng)急模式運行。</p><p>  主控單元或者備控單元內(nèi)部,配有沖程發(fā)生器,每秒鐘發(fā)出一個脈沖信號,相當(dāng)于主機60 r/min運行時外界觸發(fā)器接受到的觸發(fā)信號。保持電子注油器一定的注油量,以維持主機60 r/min運行。應(yīng)急運行模式,反饋單元仍正常工作(注油器的反饋指示燈顯示注油器是否在工作),一旦注油器停止工作,會發(fā)出反饋故障警報。但是此時主控單元的減速信號

31、仍舊保持,備控單元系統(tǒng)不工作,氣缸油注油器是工作在轉(zhuǎn)速信號(60 r/min)和無時序的狀態(tài)下,氣缸油的供油率比基本供油率增加25%。</p><p>  3 Alpha氣缸注油器的結(jié)構(gòu)、工作原理</p><p>  如圖3(a)(b) Alpha注油器結(jié)構(gòu)圖所示,注油器主要包括電磁閥、驅(qū)動活塞、注油器柱塞、活塞行程位置傳感器、球閥、彈簧、調(diào)節(jié)螺絲、活塞行程基本設(shè)定值墊圈等部件。其中調(diào)節(jié)螺

32、絲可以調(diào)節(jié)執(zhí)行活塞的行程從而可以改變柱塞每次的注油量?;钊谐袒驹O(shè)定值墊圈通過限制調(diào)節(jié)螺絲的向內(nèi)移動,從而限制執(zhí)行活塞的行程。</p><p>  注油時,電磁閥接到注油信號受控動作如圖3(a)所示,電磁閥的AP口導(dǎo)通,高壓油經(jīng)過電磁閥進入執(zhí)行活塞右端,推動執(zhí)行活塞克服彈簧力向左移動,從而推動注油器柱塞移動,使柱塞缸中的氣缸油進一步增壓,增壓后的氣缸油克服球閥的彈簧力打開球閥進入氣缸注油點對氣缸和活塞進行潤滑。

33、在每個注油器內(nèi)部都裝有活塞行程位置傳感器,當(dāng)執(zhí)行活塞移動后會送給中間接線箱一個信號,此時在中間接線箱處可以觀察到發(fā)光二極管變亮,可以根據(jù)發(fā)光二級管的亮滅來判斷注油器是否工作。</p><p>  當(dāng)注油信號結(jié)束時,如圖3(b)所示電磁閥失電AT口導(dǎo)通,執(zhí)行活塞下面油壓被釋放,注油停止,一部分壓力油從氣缸油出口管返回泵站小油箱,一部分通過注油器本體內(nèi)部通道進入油缸內(nèi),補充消耗的氣缸油,為下一次注油做準(zhǔn)備。</

34、p><p>  圖3(a)Alpha電子注油器注油結(jié)構(gòu)圖</p><p>  圖3(b) Alpha電子注油器注油結(jié)束結(jié)構(gòu)圖</p><p>  4 Alpha氣缸注油器注油率</p><p>  4.1氣缸注油率不當(dāng)對主機的影響 </p><p>  4.1.1氣缸注油率高的危害</p>

35、<p>  (1)氣缸油過多,容易在排氣通道積碳,造成氣缸的氣口、廢氣渦輪噴嘴環(huán)、葉片流道及氣管通道積碳堵塞,從而影響柴油機正常工作;</p><p> ?。?)柴油機排氣通道的積碳被引燃后,從排氣管冒出大量火星,易引起船舶火災(zāi);</p><p> ?。?)引起掃氣箱著火;</p><p> ?。?)積炭把活塞環(huán)卡死后,引起咬缸事故;</p>

36、<p> ?。?)加重對大氣的污染。 </p><p>  4.1.2氣缸注油率低的危害</p><p> ?。?)難以形成完整的油膜,致使活塞環(huán)與氣缸套的磨損加??;</p><p> ?。?)不足以中和產(chǎn)生的酸,易發(fā)生酸腐蝕,加速缸套磨損;</p><p> ?。?)使漏氣增多,而漏泄的高溫燃?xì)鈺舾妆谏系挠湍ぃ灾伦罱K發(fā)

37、生活塞環(huán)折斷或拉缸事故。</p><p>  4.2氣缸最佳注油率</p><p>  氣缸最佳注油率就是要保證氣缸既充分潤滑,又要防止過剩或不足。氣缸注油率是由氣缸運轉(zhuǎn)期間的諸多因素確定的,盡管主機制造廠家規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)的氣缸油注油率,但由于實際運行工況十分復(fù)雜,往往使用中采用的實際注油率高于主機制造廠家的推薦值。由于主機管理,工況的不同,注油率也不是多多益善的,圖4為直流掃氣柴油機氣缸注油

38、率與缸套磨損的關(guān)系圖。</p><p>  圖4 直流掃氣柴油機氣缸注油率與缸套磨損率的關(guān)系</p><p>  4.3 Alpha 氣缸注油器注油率的選取</p><p>  為了在氣缸套和活塞環(huán)之間建立一定厚度的液壓油膜潤滑,從而保證氣缸和活塞的良好的工作狀態(tài),以延長其大修周期提高經(jīng)濟性,氣缸注油量必須達到一定值。但是根據(jù)在不同的注油率下油膜厚度的實驗證明,在缸

39、套低負(fù)荷區(qū)域油膜厚度隨著氣缸油的用量明顯變化。但在缸套高負(fù)荷區(qū)域,當(dāng)注油率由2g/kWh降為0.60g/kWh時,油膜厚度幾乎不變,維持在相對安全的百萬分之一毫米。也就是說,注油率為0.6g/kWh時即可建立最優(yōu)的油膜厚度,再進一步提高注油率并不能提高油膜厚度。因此0.6g/kWh即為注油系統(tǒng)經(jīng)濟性最好的注油率。但是實際應(yīng)用中一般趨向于較大的注油率。</p><p>  在Alpha電子注油系統(tǒng)中,系統(tǒng)的注油率是

40、和燃油含硫量和主機負(fù)荷成正比的。一般情況下根據(jù)燃油含硫量設(shè)定基本注油率,只要燃油含硫量沒有大的變化,基本上不需要調(diào)整基本注油率。當(dāng)燃油負(fù)荷發(fā)生變化時,MCU通過增大注油頻率來自動適應(yīng)主機工況。當(dāng)主機所用燃油含硫量發(fā)生大的變化時,主管人員必須根據(jù)Alpha電子注油系統(tǒng)提供的含硫量對應(yīng)的HMI設(shè)定值對照表,在HMI面板上重新設(shè)定氣缸注油基本注油率的值,以使氣缸油中堿性添加劑的量更好的和燃油中的含硫量相適應(yīng)。如附錄1所示氣缸油堿值為70時,H

41、MI設(shè)定值和燃油含硫量的對照表。也可以應(yīng)用下列公式來計算: </p><p>  基本注油率=(0.26 - 0.34g/kWh)*S%(其中S%為燃油的含硫量)</p><p>  其中0.26-0.34為注油因子取值范圍,和主機的結(jié)構(gòu)有關(guān),對于低置缸蓋主機取0.34對于高置缸蓋主機取0.26。同時根據(jù)實驗證明當(dāng)注油率設(shè)定值小于0.6g/kWh時,主機工作時很有可能出現(xiàn)注油不足無法建立

42、足夠厚度油膜的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響氣缸的正常潤滑。因此無論燃油含硫量有多低,設(shè)定值都不能小于這個值。實際中大部分燃油的含硫量低于4%,當(dāng)燃油量含硫量低于2%時,注油率基本保持不變。如圖5 ACC注油率曲線所示。</p><p>  在集控室HMI面板上可以對主機的轉(zhuǎn)速、燃油指數(shù)、氣缸油的油壓、注油頻率、警報等進行查看和監(jiān)控,操作人員可以通過HMI面板及時地掌握系統(tǒng)的信息,可以通過Set.Al功能對每個缸單獨的調(diào)節(jié)或所有

43、缸一起調(diào)節(jié)供油率。一般100%氣缸注油率設(shè)定值對應(yīng)于100%負(fù)荷和100%轉(zhuǎn)速基本設(shè)定值。操作人員可以通過HMI面板中的F.lo設(shè)定注油率的最小值,一般為基本注油率的60%;還可以通過F.hi參數(shù)設(shè)定注油率的最大值,一般為基本注油率的200%。Alpha電子注油系統(tǒng)在設(shè)計的時候包含了隨轉(zhuǎn)速控制、隨負(fù)荷控制和隨平均有效壓力控制三種模式,我們可以通過HMI控制面板中的參數(shù)手動選擇上面的三種模式進行工作。一般是當(dāng)主機負(fù)荷低于25%時,氣缸油注

44、油率正比于主機轉(zhuǎn)速,當(dāng)高于25%時,氣缸注油率正比于主機負(fù)荷。</p><p>  4.4 Alpha氣缸注油率的計算</p><p>  在實際工作中經(jīng)常需要計算實際注油率。首先在參數(shù)rXXX中讀出每分鐘注油器沖程數(shù),在ALCU單元配置文件中可以知道注油器容積(容積效率為0.97)V,氣缸油密度為ρ,主機功率為P則可以依據(jù)下面公式算出注油率。</p><p>  

45、如果想更精確地計算目前主機氣缸油的注油率,可以通過diSP菜單里的Str.hi和Str.Lo參數(shù)來計算。這兩個參數(shù)合起來表示注油器總的沖程數(shù),即在主機的工作壽命中電磁閥開啟的總次數(shù)。其中Str.hi表示從,Str.Lo表示從1到,總沖程數(shù)=Str.hi*+Str.Lo。注油率則可以通過一段特定時間內(nèi)Str.hi和Str.Lo的變化值來計算。同樣已知注油器容積V,氣缸油密度ρ,主機功率為P,及一段時間間隔T(通常取一小時)。如果總的沖程數(shù)

46、由Totstr1變?yōu)門otstr2。則可由下面公式算出注油率:</p><p>  4.5 Alpha注油器實際注油率控制</p><p>  MAN B&W公司推薦的Alpha注油器的注油率為:</p><p>  以“育鯤”輪為例(“育鯤”輪主機型號為MAN B&W 6S35MC,起動順序為1-6-2-4-3-5,各缸注油時的1#缸曲柄角度為29

47、5.4°,355.4°,55.4°,115.4°,175.4°,235.4°。本船所用氣缸油為嘉實多氣缸油,堿值為BN70,等級為SAE50,密度為940kg/m³;燃油型號為IFO120,含硫量為2.37%。)</p><p>  4.5.1 按最大持續(xù)功率計算:</p><p>  正常運行時最小0.6g/BHP&#

48、183;hr,最大1.25g/BHP·hr按基本供油率0.8g/BHP·hr。部分負(fù)荷時,與氣缸平均壓力成比例。在25%額定負(fù)荷以下,與主機轉(zhuǎn)速成正比。主機啟動或機動操作負(fù)荷變化時,負(fù)荷變化功能【LCD】起作用,該狀態(tài)下注油率與主機轉(zhuǎn)速成比例,在基本供油率的基礎(chǔ)上增加25%。主機初次投入運行,或者缸套、活塞環(huán)換新后的磨合運轉(zhuǎn)時廠家建議的磨合程序如表1所示,同時要求必須經(jīng)常經(jīng)掃氣口檢查氣缸套壁以及活塞環(huán),若發(fā)現(xiàn)有拉痕、

49、活塞環(huán)咬死、缸套溫度升高,必須加大氣缸油供油,需達到基本供油率的125%—150% 。</p><p><b>  表1</b></p><p>  4.5.2 按燃油含硫量計算:</p><p>  正常運行時最小0.6g/Kw·h,最大1.7g/Kw·h,基本供油率0.26 g/kWh x S%。部分負(fù)荷時,與主機負(fù)荷成

50、比例。主機啟動或機動操作負(fù)荷變化時,負(fù)荷變化功能【LCD】起作用,該狀態(tài)下注油率在基本供油率的基礎(chǔ)上增加25%。并在負(fù)荷穩(wěn)定后繼續(xù)運行0.5小時。主機初次投入運行,或者缸套、活塞環(huán)換新后的磨合運轉(zhuǎn)時廠家建議的磨合程序,如表2、圖6所示。同時要求必須經(jīng)常經(jīng)掃氣口檢查氣缸套壁以及活塞環(huán),若發(fā)現(xiàn)有拉痕、活塞環(huán)咬死、缸套溫度升高,必須加大氣缸油供油率達到1.2g/kw·h,同時降低暴壓和平均有效壓力,一旦狀態(tài)穩(wěn)定潤滑和壓力應(yīng)恢復(fù)到正常

51、。</p><p><b>  表2</b></p><p><b>  圖6</b></p><p>  4.5.3注油率控制調(diào)節(jié)中注意問題:</p><p> ?。?)在磨合過程中對參數(shù)“Ser.hi [% ]” 應(yīng)引起注意(可在HMI面板顯示屏內(nèi)查看并更改,步驟:Setup→PASS pass

52、word“【】【▲】【ESC】【ENTER】”→FE.AD→Ser.hi)。該參數(shù)代表設(shè)定的最大正常供給率服務(wù)值。只有當(dāng)“inJ.AL”(噴射量算法)設(shè)定成“nneP”(平均有效壓力模式)或“Po”(功率模式)時有效。如果滑油供給率設(shè)定高于Ser.hi設(shè)定值(通常該值是120% )即滑油供給率設(shè)定高于正常潤滑使用的極限。此時被定義為“人工的額外潤滑”,注油率將根據(jù)轉(zhuǎn)速確定,氣缸注油量將增加(例如增加20%,具體增加量與柴油機工況有關(guān)),

53、即用于新缸套和活塞環(huán)的走合。 </p><p>  由此可見,當(dāng)在新缸套和活塞環(huán)的磨合期時,氣缸油注油率設(shè)定值大于120%,注油量始終處于加量潤滑狀態(tài);而氣缸油注油率設(shè)定值一旦低于120%,則取消了加量潤滑的20%,氣缸油注油量大大減少。所以,當(dāng)氣缸油注油率從120%調(diào)整至115%時,名義上盡管只調(diào)低了5個百分點,實際上調(diào)整了5%再加加量潤滑的20%,氣缸油消耗量減少了近25%??赏ㄟ^如下方法對注油率進行調(diào)節(jié)(以

54、每次調(diào)節(jié)降低5%為例),以免使注油率突降。先將參數(shù)Ser.hi的設(shè)定值改為100%,使氣缸注油量仍處于加量潤滑狀態(tài);調(diào)整氣缸油注油率至115%,再以5個百分點的差距,逐步調(diào)整氣缸油注油率設(shè)定值至110%和105%;運行一段時間后, 重新將參數(shù)Ser.hi 的設(shè)定值恢復(fù)為120%, 再將氣缸油注油率設(shè)定值先后調(diào)整至115%和110%…。</p><p> ?。?)在按燃油含硫量計算時Alpha氣缸油注油系統(tǒng)的注油率

55、與主機負(fù)荷(燃油消耗量)和燃油含硫量相匹配,因此添加的總堿值與燃燒室產(chǎn)生的酸性物質(zhì)(燃油中硫份燃燒產(chǎn)生)成比例,從而達到中和燃燒產(chǎn)生的酸性物質(zhì)的目的,以減輕缸套腐蝕。但當(dāng)燃油含硫量低于2.2%時,為保證活塞環(huán)和缸套之間建立安全的油膜和清潔環(huán)槽和活塞環(huán)等目的注油率不得低于0.6g/Kw·h。因此如果繼續(xù)應(yīng)用BN70汽缸油會導(dǎo)致堿性添加物過多,將會對氣缸產(chǎn)生不利影響,時間越長、燃油含硫量越低這種影響越明顯。因此當(dāng)使用低于1.5%含

56、硫量的燃油超過一星期時,MAN B&W公司推薦換用低堿值汽缸油。</p><p>  5 電子注油系統(tǒng)的管理</p><p>  5.1 日常使用時的管理要點</p><p>  Alpha注油系統(tǒng)在日常使用時僅需要很少的維護,但是也要注意觀察以下項目:</p><p>  泵站:觀察壓力表檢查油壓是否達到40-50bar,否則需要調(diào)

57、整泵站頂部的壓力控制閥;檢查油壓是否在正常范圍內(nèi),油壓低時可以兩個泵一起運行。注意檢查油溫在30-60℃。在主機運行時,必須注意經(jīng)常觀察泵站吸入濾器上方的壓差計,以防過大壓差的形成,為了防止濾器壓差計指針進入紅色區(qū)域,將泵切換成備用泵然后更換或者清洗濾器。工作人員可以通過在HMI面板上按[pump 1] 或 [pump 2]按鈕完成泵的切換。如果泵繼續(xù)以高壓差運行,系統(tǒng)會自動的起動備用泵并發(fā)出警報直到系統(tǒng)正常工作。在最壞的情況下如果兩個

58、濾器都堵了會使主機自動降速。</p><p>  注意檢查供油點的供油情況:可以通過以下兩種方法進行,一是觀察中間接線箱上的發(fā)綠光二極管是否閃光,如果沒有觀察到閃光,必須在HMI面板上檢查故障;二是用手感覺注油器注油時每個注油器管路的壓力波動情況,當(dāng)懷疑有問題時可以拆下去缸套的管路觀察油的流動情況。</p><p>  隨時檢查管路中是否有漏泄,當(dāng)有漏泄時必須馬上處理。每天計算氣缸油的消耗

59、量和掃氣箱的放殘量,發(fā)現(xiàn)異常時應(yīng)該及時找到原因并解決問題。</p><p><b>  5.2 掃氣口檢查</b></p><p>  為了確?;钊麣飧琢己玫墓ぷ鳡顟B(tài),在停航時或經(jīng)過一定時間間隔后應(yīng)該打開掃氣口觀察氣缸套和活塞的狀態(tài),判斷氣缸油堿值和注油率是否合適。在觀察時如果發(fā)現(xiàn)活塞頭上有白色、微黃色的沉積物(來自氣缸油中的堿性添加劑),而且沉積物較厚但環(huán)槽中黏著物

60、并不太多,則說明所用氣缸油堿值太高。若氣缸套表面上有白色或微帶褐色的區(qū)域,這是由于腐蝕磨損形成,可能是滑油堿值太低。如果第一道活塞環(huán)表面有半干半濕的潤滑油膜存在,且活塞環(huán)和缸壁表面油膜干凈,則說明注油量適中。如果發(fā)現(xiàn)活塞和活塞環(huán)槽內(nèi)結(jié)碳黏著現(xiàn)象較重,活塞與缸壁表面油膜污染變黑,氣口因結(jié)碳堵塞較重,則說明注油量過多。如果第一道活塞環(huán)干燥而環(huán)與壁均出現(xiàn)磨痕,則說明注油量過少。若根據(jù)檢查結(jié)果需要調(diào)整注油量時,必須注意切勿一次調(diào)整太大應(yīng)逐步調(diào)整

61、,當(dāng)要減少注油量時更應(yīng)如此。</p><p>  6 Alpha氣缸注油系統(tǒng)MCU常見故障診斷和故障處理</p><p>  MCU最常見的故障報警是反饋報警,對應(yīng)報警編號1-24。當(dāng)由于某些原因MCU檢測到注油器反饋信號不正常時將會發(fā)出反饋報警,且在HMI面板上顯示報警編碼。如果這個報警在HMI面板上是一個已經(jīng)記錄過的報警(該報警已經(jīng)消失),將會顯示LAL XX。根據(jù)HMI面板上的報警

62、編碼可以知道那個注油器故障。由于“育鯤”每個氣缸只有一個注油器,報警只會顯示奇數(shù),如Alr1、3、5、7分別代表1、2、3、4號缸,故障單元必須馬上更換。</p><p>  在出現(xiàn)反饋報警時,按照下列步驟檢查。首先檢查中間接線盒的反饋指示燈。如果指示燈持續(xù)亮,注油器可能卡在反饋傳感器始終給出信號的位置,為了確認(rèn)問題出在注油器上,可以斷開注油器電磁閥插頭,如果指示燈在拔掉插頭以后熄滅則表示問題出在注油器上,必須馬

63、上更換或者大修注油器。另一種情況,在拔下插頭以后燈仍然亮,則問題不是出在注油器上,必須檢查從中間接線盒到注油器電磁閥的線路和插頭是否有短路。也可能是中間的電路板有問題。</p><p>  如果指示燈持續(xù)不亮,首先檢查注油器電磁閥插頭中的紅燈是否閃亮。如果沒有閃光,拔掉電磁閥插頭再檢查是否有閃光。如果有,則是電磁閥線圈內(nèi)部短路,可以通過測量該線圈電阻來確定,正常電阻為15-22歐姆。如果電磁閥插頭中的紅燈閃亮,但

64、是反饋指示燈不亮,則需檢查該插頭以及反饋指示燈接線盒中的電纜接頭是否松動或者短路。如果沒有問題則需要換新該注油器或者拆檢、換新反饋探頭。如果注油器工作正常但是MCU沒有檢測到反饋信號,則需要換新反饋指示燈中間接線盒的電路板。</p><p><b>  7 總結(jié)</b></p><p>  本文結(jié)合“育鯤”輪主機Alpha電子氣缸注油系統(tǒng),介紹了系統(tǒng)組成、工作原理及工

65、作模式、注油器的結(jié)構(gòu)和工作原理,氣缸注油率對主機的影響、氣缸注油率的選取及計算,以及注油器實際注油率的控制及控制調(diào)節(jié)中應(yīng)注意的問題,最后提出了電子注油系統(tǒng)的管理要點及其系統(tǒng)MCU常見故障診斷和處理。注油器系統(tǒng)的研究有改善柴油機缸套磨損,提高柴油機運行經(jīng)濟性,保護環(huán)境等諸多優(yōu)點,相信傳統(tǒng)的機械式注油器必將被該電子注油系統(tǒng)代替,因此對該系統(tǒng)做更加深入的學(xué)習(xí),以提高輪機員操作管理水平顯得更為重要。</p><p>&l

66、t;b>  【參考文獻】</b></p><p>  [1] 李斌 船舶柴油機 大連:大連海事大學(xué)出版社 2006.</p><p>  [2]《Alpha Lubricator System Operation Manual-MC Engines》MAN B&W Diesel A/S</p><p>  [3]《cylinder L

67、ubrication Guidelines SL05-455》MAN B&W Diesel 2005-9</p><p>  [4]《Cylinder lubrication for ACC and Alpha lubricator SL07-479》MAN B&W Diesel A/S 2007-6</p><p>  [5] 呂林 高炳 電控氣缸注油器注油調(diào)頻控制機

68、理分析 《船海工程》 2010年第1期 </p><p>  [6] 王偉飛 ALPHA氣缸油注油器注油量調(diào)節(jié)的“手動加量潤滑”節(jié)點 《航海技術(shù)》2007 第6期</p><p>  [7] 姚世民 徐進 Alpha電子氣缸油注油器實船使用介紹 《航海技術(shù)》 2006年第2期</p><p><b>  【致 謝】</b><

69、;/p><p>  衷心的感謝輪機管理專業(yè)的各位老師,在我的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中,給了我很多幫助,老師們的博學(xué)多識、謙遜嚴(yán)謹(jǐn)也讓我受益終身!在我此次寫論文的過程中, “育鯤”輪輪機長王忠忱及其他各位輪機員老師都為我提出了很多寶貴的建議,在此特表示衷心的感謝!</p><p>  最后,我再次向各位老師表示崇高的敬意和衷心的感謝,祝各位老師身體健康,工作順利!</p><p>

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