船用发电柴油机超速飞车故障原因分析

林兴

摘要：结合实际，对船用发电柴油机超速飞车故障的原因进行分析，提供一些解决方案，对船用发电柴油机超速飞车保护管理提供一些经验。

关键词：超速飞车;超速停车装置;高压油泵齿条;调速器;行程开关

0引言

笔者所服务的航运公司旗下有多艘船舶采用MAN B&W公司生产的6L23＼30H机型的柴油机作为副机，此机型额定转速750r/min。在实际工作中经常遇到此机型柴油机的超速飞车问题，给船舶运营造成较大麻烦，现结合实际总结柴油机超速飞车问题及原因分析等，以便我们更好地管理柴油机。

1第一类超速飞车问题

柴油机开机后，实际转速迅速上升，直接超过额定转速，或达到超速飞车设定停车转速值后，柴油机超速停车装置动作并显示超速飞车报警，但是无法停机。造成该现象的原因，会有几种可能：

1.1高压油泵齿条刻度显示与调速器输出位置不相符

某次副机厂修后，对其进行运行测试。机器起动后，随着转速迅速升高到达额定转速，机器没有稳速的迹象，仍是迅速上升，柴油机超速停车装置动作并显示超速飞车报警，但是无法停机，看到情况不对，随即按停车按钮，但是机器仍无法停机。于是工作人员迅速把各缸油门杆手动推到“0”位迫使副机停止。事后查看，每缸高压油泵齿条都很灵活没有卡滞现象。经查：（1）油门零位与调速器输出刻度零位不一致，调速器输出零位但各缸油门齿条刻度均显示很大刻度;（2）同时发现超速保护装置的停车气缸-Lambda气缸下的摇臂与油门杆连接处在打定位销时被转动了—个角度，导致了机械超速报警后，停车气缸虽动作但无法关掉油门（见图1），所幸人为及时停機，否则后果十分严重。经重新调整油门零位与调速器输出零位一致后及Lambda气缸下的摇臂与油门杆连接处的定位销重新标定后，再次起动副机，机器正常运转。针对该问题，推断厂修时，工人装复粗心大意，没有认真标定才会出现上述问题。

1.2高压油泵齿条卡死

某发电机组在解列停机时，突然发现柴油机超速飞车，超速保护已起作用，但机器停不了车立即人为强制停车，随后打开高压油泵罩盖，发现其中—个缸的油门齿条被卡在20格左右，造成飞车。原因分析：

（1）查找该副机以前检修记录，发现该副机高压油泵没有在规定周期内进行维护保养，造成油门齿条太脏引起卡滞现象，在副机瞬态负荷变化时容易引起飞车。

（2）在实际运行中，有时遇到单缸排温偏差大，为了调整该缸温度在松紧弹性臂过程中使弹性臂左右移动，偏离了齿条中心轴，也会出现卡滞隐患。

1.3高压油泵齿条被油泵盖板顶住

该问题曾在其他机型调试时出现过，最终导致超速飞车，无法停机，造成严重机损事故。事后查出是由于各缸的齿条弹性臂安装问题，导致高压油泵盖板内侧的筋板顶住了齿条，同时该机型的齿条往里进是加大油门，导致起动时各缸油门在最大供油位置，起动就会飞车，而且飞车保护动作也无法将齿条顶出，所以在这状态下，只要起动副机，肯定就会飞车，而且没有任何办法及时停机，带来的损失会很严重。对于该问题，一般只有在油泵齿条往里进是加大油门的机型上才会出现，如L16/24、L21/31、L27/38机型，所以，在安装高压油泵盖板时千万要注意观察，防止盖板顶到油门齿条的弹性臂。

1.4调速器频率被调高

某副机起动，立刻就超速飞车，同时飞车保护动作，机器停车，超速报警，检查机组正常并能够复位停车保护装置，复位后再开机仍然会再次出现超速停车，导致该机无法起动。对于该现象，—般是调速器上的调速旋钮被设定高了造成的：如果是UG-8的调速器，手动将调速器右上角的调速旋钮逆时针旋转3-4圈即可（见图2）;如果欧罗巴机械调速器，手动将调速电机前的手动调节旋钮逆时针旋转3-4圈即可（见图3）。出现该故障的原因一般是：2台或几台副机同时都在自动电站管理下运行时，如果某台机由于断油、人为机旁误操作或其他非正常停机后，自动电站管理会频繁发信号给该机组，将该机调速器频率提高，所以，只要一起动副机，就会出现超速飞车。

1.5调速器发生故障，不能正常工作也会导致超速飞车

根据调速器工作原理，如果调速器内部的回油路被堵，平衡油缸不能起作用，负荷变化时调速器不动作，也会导致超速飞车，该问题一般不多见;另外调速器输出轴断，导致超速飞车，该问题—般会发生在这种调速器上（见图3）。

2第二类超速飞车问题

柴油机实际转速没有达到超速设定转速值，反而会出现超速停车报警，而且有时超速停车报警无法复位，此类故障多出现在机械超速停车装置总成及其上的行程开关。

对于图4按钮（367）处安装有行程开关。超速停车装置总成安装在滑油泵罩盖处，与滑油泵同轴，由曲轴驱动。当柴油机转速超过设定值860r/min时，弹性飞块（191）向外移动，压下控制轴（274）使控制轴（274）一方面作用在心轴（370、394）上，使其向下移动打开空气阀，使控制空气进入Lambda气缸使气缸内活塞向下移动推动油门总杆把油门齿条拉到0位;另一方面作用在心轴（333）上，使其向内移动使按钮（367）向内移动使行程开关触头动作发出超速信号。壳体（225）上有应急操作孔，可直接作用于心轴（370）上进行应急操作。通过按钮（022）和按钮（367）分别实现超速停车装置的手动释放和复位。针对该现象，会有几种可能：

2.1装在机械超速停车总成旁的行程开关松动

某副机起动或机器正常运转在加负载时，都曾某出现过超速停车跳电，船上首先怀疑调速器有问题，对调速器进行检查未发现异常，后对机械超速停车总成进行检查。经检查，机械超速并未动作，但是在超速停车装置上的行程开关固定螺栓松动。在机器起动或突加负荷时机器振动增加，导致该行程开关动作使开关动作电气系统会接收到超速信号，同时就会发出停车信号和报警信号，而实际并没有超速飞车，有时会导致无法复位、无法开机（见图5、图6）。重新固定松动螺栓后，此问题没有再出现。

2.2转速模块故障

因柴油机电子超速设定值在转速模块内，如果该模块故障，会导致机器尚未达到额定转速时就已经发出超速飞车信号，对于该问题，—般用其他机的模块对调即可验证。

2.3机械超速停车装置内部损坏

某副机机械超速装置总成内部出现图4中弹性联轴节（441）磨损及控制杆（274）变形损坏导致副机无法起机故障;另外像复位旋钮缩回，无法复位该问题一般现场无法修复，需要申请备件更换机械超速装置总成。

3针对柴油机超速飞车问题，在日常管理中应注意事项

3.1柴油机调速器按照说明书要求定期检查保养，尤其在检修后注意调速器与油门杆连接要标定正确避免出现调速器输出“0位”与油门杆“0位”不相符。

3.2柴油机高压油泵要定期检查检修，避免出现高压油泵油门齿条卡阻现象产生柴油机超速飞车问题。

3.3对柴油机超速保护机械装置及相关电气控制系统（包括行程开关）定期进行维护保养。

3.4一定要定期对柴油机进行自动及手动超速保护装置进行测试，以便出现问题可以及肘整改。

4结语

为确保柴油机正常使用，针对遇到的超速飞车问题，要引起轮机管理人员的重视，并根据具体故障现象进行分析，找出故障原因，及时解决问题，保证船舶营运安全。