柴油機的調(diào)速裝置全理論教材

1、柴油機的調(diào)速裝置柴油機的調(diào)速裝置 重點：調(diào)速的必要性和調(diào)速器的類型，調(diào)速器的性 能指標，機械調(diào)速器的工作原理和特點，各種反饋 形式液壓調(diào)速器的工作原理，Woodward UG-8及 Woodward PGA調(diào)速器的結(jié)構(gòu)特點，液壓調(diào)速器的調(diào) 節(jié)，調(diào)速器的維護管理與故障排除。 難點：液壓調(diào)速器的工作原理，Woodward UG-8及 Woodward PGA調(diào)速器的結(jié)構(gòu)特點，電子調(diào)速器的工 作原理及組成，液壓調(diào)速器的調(diào)節(jié)，調(diào)速器的維護 管理與故障排除。 主要內(nèi)容 單元一單元一 柴油機的調(diào)速柴油機的調(diào)速 單元二單元二 機械調(diào)速器機械調(diào)速器 單元三單元三 液壓調(diào)速器液壓調(diào)速器 單元四單元四 電子調(diào)速器

2、電子調(diào)速器 單元五單元五 調(diào)速器的故障與管理調(diào)速器的故障與管理 單元一單元一 柴油機的調(diào)速柴油機的調(diào)速 柴油機的不同轉(zhuǎn)速是通過改變循環(huán)噴油量來獲得的。 改變柴油機的油量調(diào)節(jié)機構(gòu)，使其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到規(guī)定的 轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)稱柴油機調(diào)速。為此必須裝設(shè)專門的調(diào)速 裝置，以便根據(jù)柴油機負載的變化自動調(diào)節(jié)供油量， 維持其規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍。這種裝置稱調(diào)速器。 一、調(diào)速的必要性 1船舶主機 船舶主機其工作特性為推進特性，當(dāng)外界負荷（如裝載、 海面狀態(tài)等）變小而噴油量不變，柴油機就會增速，增速后 使螺旋槳耗功增加從而可在一較高轉(zhuǎn)速下達到功率平衡，柴 油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)；反之，若外界負荷增加而噴油量不變，則柴 油機就會在一個較低

3、轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。由此可見，推進主機 具有自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以適應(yīng)外界負荷變動的能力。所以，如不 要求柴油主機恒速運轉(zhuǎn)，則無需裝設(shè)調(diào)速器。但為保證推進 主機在特殊航行條件下（如螺旋槳出水、斷軸、掉槳等）的 安全，根據(jù)我國有關(guān)規(guī)定，必須裝設(shè)可靠的調(diào)速器（限速 器），使主機轉(zhuǎn)速不超過115% 標定轉(zhuǎn)速。但是現(xiàn)代船舶主柴 油機為避免外界負荷變化所引起的轉(zhuǎn)速變化，以及由此對柴 油機工作的不良影響（如可靠性、經(jīng)濟性等），通常多裝設(shè) 全制式調(diào)速器。 2船舶發(fā)電柴油機 船舶發(fā)電用柴油機要求在外界負荷（用電量）變化時 能保持恒定的轉(zhuǎn)速，以保證發(fā)電機的電壓和頻率恒定。 若外界負荷減少而噴油量不變，則柴油機的功率就會 大

4、于外負荷而使轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)速升高后又進一步擴大 了功率的不平衡，使轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高以致發(fā)生飛車，反 之，若外界負荷增加而噴油量不變，柴油機轉(zhuǎn)速就會 降低并最終導(dǎo)致停車。所以，發(fā)電柴油機自身沒有自 動調(diào)速性能，為保證在外負荷變化時仍能保持恒速穩(wěn) 定運轉(zhuǎn)，必須裝設(shè)定速調(diào)速器。 二、調(diào)速器的類型 1按調(diào)速范圍分類 （1）極限調(diào)速器（限速器） 只用于限制柴油機的最高 轉(zhuǎn)速不超過某規(guī)定值，在轉(zhuǎn)速低于此規(guī)定值時不起調(diào)節(jié)作 用。此種調(diào)速器僅用于船舶主機，目前已很少單獨使用。 （2）定速（單制）調(diào)速器 在負荷變化時能使柴油機轉(zhuǎn)速 保持在規(guī)定范圍內(nèi)。此種調(diào)速器應(yīng)用于發(fā)電柴油機。 （3）雙制式調(diào)速器 能維持柴油機的最低

5、運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速并可限 制其最高轉(zhuǎn)速。其中間轉(zhuǎn)速由人工手動調(diào)節(jié)。此種調(diào)速器 用于對低速性能要求較高或帶有離合器的中小型船用主機。 （4）全制式調(diào)速器 在從最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速的全部 運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，均能自動調(diào)節(jié)噴油量以保持任一設(shè)定轉(zhuǎn)速。 此種調(diào)速器廣泛用于船舶主機及柴油機發(fā)電機組。 2按執(zhí)行機構(gòu)分類 （1）機械式（直接作用式）調(diào)速器 利用飛重產(chǎn) 生的離心力直接去移動油量調(diào)節(jié)機構(gòu)以調(diào)節(jié)柴油機 的轉(zhuǎn)速。 （2）液壓（間接作用式）調(diào)速器 它是通過液壓 伺服器將飛重產(chǎn)生的離心力加以放大，使用放大后 的動力去移動油量調(diào)節(jié)機構(gòu)。 （3）電子調(diào)速器 轉(zhuǎn)速信號監(jiān)測或/和執(zhí)行機構(gòu)采 用電氣方式的調(diào)速器。 三、超速保護裝置

6、 1作用：防止在調(diào)速器損壞時造成柴油機超速而損 壞。 超速保護裝置是一種運轉(zhuǎn)安全裝置，與調(diào)速器不一 樣，它只限制柴油機轉(zhuǎn)速，本身無調(diào)速特性。在柴油 機正常運轉(zhuǎn)范圍內(nèi)不起作用，只在轉(zhuǎn)速達到規(guī)定值時 才發(fā)生動作使柴油機立即停車或降速。 我國有關(guān)規(guī)定：Nb220KW的主機和柴油發(fā)電機應(yīng) 裝超速保護裝置，以防主機n120%nb，柴油發(fā)電機 n115%nb。 2組成： 離心式中型機 轉(zhuǎn)速監(jiān)測器： 電磁式中、低速機 氣壓式小型機 彈簧需人工復(fù)位 超速保護 伺服機構(gòu)： 氣壓 液壓 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不需人工復(fù)位 停車機構(gòu)：受伺服機構(gòu)控制，切斷燃油供給或停止 氣缸供氣 單元單元二二 機械調(diào)速器機械調(diào)速器 一、結(jié)構(gòu)和工

7、作原理 1結(jié)構(gòu)：飛重 滑動 套筒 調(diào)速彈簧 調(diào)速 螺釘 油量調(diào)節(jié)桿 2工作原理：按力平衡原理工作 當(dāng)柴油機功率與外界負荷平衡時，柴油機在某一轉(zhuǎn) 速下穩(wěn)定工作，飛重產(chǎn)生的離心力與彈簧的預(yù)緊力平 衡，油量調(diào)節(jié)桿不動。F=P 當(dāng)外界負荷減小時，柴油機發(fā)出的功率大于外界負 荷，轉(zhuǎn)速升高，飛重產(chǎn)生的離心力大于彈簧的預(yù)緊力， 滑動套筒上移，調(diào)速彈簧被壓縮，油量調(diào)節(jié)桿向減油 方向移動，轉(zhuǎn)速降低。但調(diào)節(jié)后的轉(zhuǎn)速比原轉(zhuǎn)速要稍 高。F+F=P+P 當(dāng)外界負荷增大時，柴油機發(fā)出的功率小于外界負 荷，轉(zhuǎn)速降低，飛重產(chǎn)生的離心力小于彈簧的預(yù)緊力， 滑動套筒下移，調(diào)速彈簧被放松，油量調(diào)節(jié)桿向加油 方向移動，轉(zhuǎn)速升高。但調(diào)

8、節(jié)后的轉(zhuǎn)速比原轉(zhuǎn)速要稍 低。F-F=P-P 機械調(diào)速器的設(shè)定轉(zhuǎn)速取決于調(diào)速彈簧的預(yù)緊力， 預(yù)緊力越大，設(shè)定轉(zhuǎn)速越高，而彈簧的預(yù)緊力是通過 調(diào)節(jié)螺釘加以調(diào)節(jié)。逆時針旋出螺釘，彈簧的預(yù)緊力 降低，設(shè)定轉(zhuǎn)速下降；反之，順時針旋進螺釘，彈簧 的預(yù)緊力增加，設(shè)定轉(zhuǎn)速升高。 優(yōu)缺點：機械調(diào)速器的工作能力較小，其靈敏度和 精度均較差，但其結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。多用于中、 小型柴油機。 二、調(diào)速器的性能指標 1靜態(tài)指標 l）穩(wěn)定調(diào)速率2 指當(dāng)操縱手柄在標定供油位置時，最高空載轉(zhuǎn)速nomax與 標定轉(zhuǎn)速nb之差同標定轉(zhuǎn)速nb比值的百分數(shù)，即： 穩(wěn)定調(diào)速率2用來衡量調(diào)速器的準確性，其值愈小，表示 調(diào)速器的準確性愈好

9、。 2在國外稱速度降（Speed droop）。對單臺柴油機運轉(zhuǎn)允 許2=0，表示該柴油機將不隨外界負荷變化而保持恒速運 轉(zhuǎn)。但在幾臺柴油機并聯(lián)工作時，為使各機負荷分配合理， 各機的2必須相等且不得為零。對2的要求應(yīng)根據(jù)柴油 機的用途而定。我國有關(guān)規(guī)范規(guī)定，船用主機的210% ； 交流發(fā)電機的25%。 %100 max 2 b bo n nn 2）轉(zhuǎn)速波動率或轉(zhuǎn)速變化率 轉(zhuǎn)速波動率 轉(zhuǎn)速變化率 式中：ncmax測定期間的最高轉(zhuǎn)速，r/min； ncmin測定期間的最低轉(zhuǎn)速，r/min； nm測定期間的平均轉(zhuǎn)速，r/min， nm=(ncmax+ncmin)/2。 一般，在標定工況時(0.250

10、.5)%；(0.51)%。 %100 )( minmax m mcc n nnn %100 minmax m cc n nn 3）不靈敏度 令： 式中：n1柴油機轉(zhuǎn)速減少時，調(diào)速器開始起作用 的轉(zhuǎn)速，r/min； n2柴油機轉(zhuǎn)速增加時，調(diào)速器開始起作用的 轉(zhuǎn)速，r/min； nm柴油機平均轉(zhuǎn)速，r/min，nm=(n1+n2)/2。 不靈敏度過大會引起柴油機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，嚴重時會 導(dǎo)致調(diào)速器失去作用發(fā)生飛車，一般規(guī)定在標定轉(zhuǎn) 速時(1.52)%；而在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時 (1013)%。 %100 12 m n nn 2動態(tài)指標 1）瞬時調(diào)速率1 突卸全負荷瞬時調(diào)速率 式中：nmax突卸100負荷時的

11、最高瞬時轉(zhuǎn)速； nb突卸100負荷前的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（標定轉(zhuǎn)速）。 我國有關(guān)規(guī)范要求發(fā)電柴油機的10；（突加50 后再加50全負荷）10。 %100 maxmin 1 b o n nn 2）穩(wěn)定時間ts 指從突加（或突減）全負荷后轉(zhuǎn)速剛偏離最高空載 轉(zhuǎn)速的波動范圍（或標定轉(zhuǎn)速的波動范圍）到轉(zhuǎn)速 恢復(fù)到標定轉(zhuǎn)速的波動范圍（或最高空載轉(zhuǎn)速的波 動范圍）為止所需時間（s）。我國有關(guān)規(guī)范規(guī)定， 交流發(fā)電機ts5s。 單元三單元三 液壓調(diào)速器液壓調(diào)速器 一、液壓調(diào)速器工作原理 1無反饋液壓調(diào)速器 （1）結(jié)構(gòu)：飛重3、速度桿2、彈簧4、驅(qū)動軸11、飛重支架1、 液壓伺服器6、滑閥7、齒輪油泵8以及連接速度桿2和

12、滑閥7的聯(lián) 接搖桿5。溢流閥9。 （2）工作原理： 柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，飛重產(chǎn)生離心力與彈簧的預(yù)緊力平衡。 當(dāng)外負荷減少時，驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速升高，飛重離心力增加，速度 桿右移?；y右移，動力活塞帶動齒條左移，供油量減少。調(diào) 節(jié)過程結(jié)束。動力活塞在新的平衡位置不動。 當(dāng)外負荷增加、轉(zhuǎn)速降低時，調(diào)速過程按相反方向進行。 缺點：調(diào)速系統(tǒng)的慣性， 使滑閥動力活塞的運動 總滯后于柴油機轉(zhuǎn)速的 變化，調(diào)節(jié)過程轉(zhuǎn)速波 動、不穩(wěn)定，無法滿足 使用要求。為了使調(diào)速 器能穩(wěn)定調(diào)節(jié)，應(yīng)在調(diào) 速器中加入一種裝置， 其作用是在伺服活塞移 動的同時對滑閥產(chǎn)生一 個反作用，使其向平衡 位置的方向移動，減少 柴油機轉(zhuǎn)速波動的可能 性

13、。這種裝置稱為反饋 機構(gòu)。 2剛性反饋液壓調(diào)速器。 構(gòu)造與上述無反饋液壓調(diào) 速器基本相同，只是杠桿 AC的上端A不安裝在固定 的鉸鏈上，而是與伺服活 塞3的活塞桿相連。 具有剛性反饋的液壓調(diào)速 器，可以保證調(diào)速過程具 有穩(wěn)定的工作特性，但負 荷改變后，柴油機轉(zhuǎn)速發(fā) 生變化，穩(wěn)定速差率2不 能為零。 3彈性反饋液壓調(diào)速器： 在裝置中加入一個彈性環(huán)節(jié)緩沖器和彈簧 具有彈性反饋機構(gòu)的調(diào)速器，當(dāng)負荷增加時, 調(diào)速器沒 有靜速差，即2=0。 目前船舶上廣泛采用同時具有彈性反饋機構(gòu)和剛性 反饋機構(gòu)的雙反饋液壓調(diào)速器。這種調(diào)速器穩(wěn)定性高， 2大小可調(diào)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)精度和靈敏度高。】 液壓調(diào)速器的特點是：具有廣闊

14、的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍、 調(diào)節(jié)精度和靈敏度高，穩(wěn)定性好，廣泛用于船舶大、 中型柴油機。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管理要求高。 二、液壓調(diào)速器的典型結(jié)構(gòu) 船用柴油機使用的液壓調(diào)速器大多為雙反饋全制式。 杠桿式（UG40）用于主機 類型 UG- 表盤式（UG8） 用于發(fā)電柴油機 PGA-氣動遙控式，多用于遙控主機 1Woodward UG8表盤式液壓調(diào)速器 （1）表盤上有四個旋鈕： 調(diào)速旋鈕：位于面板右上方，作用是調(diào)節(jié)設(shè) 定轉(zhuǎn)速。 轉(zhuǎn)速指示旋鈕：位于面板右下方，作用是指 示設(shè)定轉(zhuǎn)速的高低，該旋鈕不可調(diào)。 速度降旋鈕：位于面板左上方，作用是調(diào)節(jié) 2。 負荷限制旋鈕：位于面板左下方，作用是限 制噴油泵循環(huán)供油量的加油份額

15、。 （2）結(jié)構(gòu) 驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動機構(gòu) 驅(qū)動軸28由柴油機凸輪軸經(jīng)傘齒輪傳動， 通過油泵齒輪22、彈性軸37、傳動齒輪和飛重架等 使飛重39等轉(zhuǎn)動，從而將柴油機的轉(zhuǎn)速信號傳給感 應(yīng)機構(gòu)。 轉(zhuǎn)速感應(yīng)機構(gòu)轉(zhuǎn)速感應(yīng)機構(gòu) 由飛重39。錐形調(diào)速彈簧8及調(diào) 速桿38組成，用以感受和反映轉(zhuǎn)速的變化。 伺服放大機構(gòu)伺服放大機構(gòu) 由控制滑閥36、控制滑閥套筒34、 動力活塞23以及有關(guān)油路組成。用來放大感應(yīng)機構(gòu) 的輸出能量。 調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)機構(gòu) 由動力活塞23、輸出軸12及油量調(diào)節(jié) 桿13等組成。用來拉動調(diào)油桿調(diào)節(jié)供油量。 恒速（彈性）反饋機構(gòu)恒速（彈性）反饋機構(gòu) 主要由大反饋活塞33、小反饋活塞 30、上下反饋彈簧2

16、9、補償針閥31、反饋杠桿45和40、可調(diào)支 點47、反饋指針46以及反饋油路等組成。其作用是保證調(diào)速過 程中轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。 速度降（靜速差）機構(gòu)速度降（靜速差）機構(gòu) 主要由速度降旋鈕2、凸輪1、頂 桿4、拉緊彈簧3、可調(diào)支持銷6、速度降桿7和速度降指針5等 組成。它是一種剛性反饋機構(gòu)，不僅能使調(diào)節(jié)過程穩(wěn)定，而且 還能調(diào)節(jié)穩(wěn)定調(diào)速率2以滿足調(diào)節(jié)穩(wěn)定性及并聯(lián)運行的工作需 要。 速度設(shè)定機構(gòu)速度設(shè)定機構(gòu) 由兩部分組成：其一由調(diào)速旋鈕42、傳動 齒輪41、43和調(diào)速齒輪44組成；其二由調(diào)速電機（圖7- 14中之 6）及蝸輪減速機構(gòu)等組成。前者用于調(diào)速器前手動調(diào)節(jié)，后 者用于配電盤處遙控，均通過改變彈簧8

17、的預(yù)緊力改變柴油機 的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。 負荷限制機構(gòu)負荷限制機構(gòu) 由負荷限制旋鈕16、負荷限制指針14、負荷限制凸輪5、 控制桿17、緊急停車桿24、限制桿25、限制銷26、齒條11、齒輪10、負荷指 針9等組成。用以限制動力活塞的加油行程。如圖示限制指針14位于表盤刻 度“10”（最大）處，而此時動力活塞的實際加油行程由指針9指示為“5” 處。此時在桿17與凸輪15之間具有間隙，滑閥36的下移不受限制，動力活塞 繼續(xù)上行加大供油量，當(dāng)動力活塞上行至最大供油位置時，指針9指示 “10”，桿17與凸輪15剛好接觸，限制滑閥36繼續(xù)下移，即動力活塞限制在 供油“10”處。同理若指針14置于“8”、“6”

18、、“4”刻度處，柴油機的 供油量亦被限制在“8”、“6”、“4”處。若轉(zhuǎn)動旋鈕16至“0”刻度，則 柴油機自行停車。柴油機起動時為防加速過快應(yīng)將負荷限制旋鈕置于“5”； 待起動之后運轉(zhuǎn)正常將負荷限制旋鈕轉(zhuǎn)至“10”或規(guī)定位置。 按下停車桿24可使滑閥36抬起，動力活塞23下行減油停車。但此桿僅在調(diào) 速器試驗中使用，并非在柴油機運轉(zhuǎn)中使用。但可在其上方裝設(shè)安全停車輔 助裝置以保護柴油機。 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng) 由低壓油池、齒輪泵22、穩(wěn)壓油缸18及穩(wěn)壓活塞及有關(guān)油路組 成。用于產(chǎn)生并維持規(guī)定的油壓。 （3）工作原理 2Woodward PGA調(diào)速器 PGA調(diào)速器由原PG型調(diào)速器與遙控氣動速度 設(shè)定機

19、構(gòu)組合而成的一種調(diào)速器。它是雙反饋、 氣動速度設(shè)定、全制式液壓調(diào)速器。這種調(diào)速器 主要用于氣動遙控系統(tǒng)的主柴油機。同時它具有 某些輔助裝置。PGA調(diào)速器的結(jié)構(gòu)由主體部分、 速度設(shè)定部分和速度降機構(gòu)三部分組成。 （1）調(diào)速器主體部分 （2）速度設(shè)定部分 由氣壓（控制空氣壓力：0.0490.50MPa）設(shè)定與 手動設(shè)定機構(gòu)兩部分構(gòu)成。 氣動式轉(zhuǎn)速設(shè)定機構(gòu)氣動式轉(zhuǎn)速設(shè)定機構(gòu) ： 當(dāng)作用在波紋管外側(cè)的控制 空氣壓力增高時，設(shè)定轉(zhuǎn)速增高；反之當(dāng)作用在波紋 管外側(cè)的控制空氣壓力降低時，設(shè)定轉(zhuǎn)速降低 。 手動轉(zhuǎn)速設(shè)定機構(gòu)：手動轉(zhuǎn)速設(shè)定機構(gòu)：若順時針方向轉(zhuǎn)動旋鈕54，則 設(shè)定轉(zhuǎn)速提高；反之若逆時針方向轉(zhuǎn)動旋鈕

20、54，則設(shè) 定轉(zhuǎn)速降低 。 （3）速度降機構(gòu) 三、液壓調(diào)速器的調(diào)節(jié) 1穩(wěn)定調(diào)速率 2的調(diào)節(jié) （1）2的作用 提高調(diào)速過程的穩(wěn)定性。2越大，穩(wěn)定性越好。 對并聯(lián)運行柴油機間所承擔(dān)的負荷進行自動調(diào)節(jié)。 （2）并聯(lián)運行柴油機對2的要求 若兩臺功率相等并聯(lián)運行的 柴油機(2)A=(2)B=0，則兩 機之間的負荷分配是任意的。 不能使用。 若兩臺功率相等并聯(lián)運行的柴油機(2)A=(2)B0， 則兩機之間的負荷均勻分配。 若兩臺功率相等并聯(lián)運行的柴油機(2)A(2)B0， 則兩機之間的負荷分配不均勻，2大的承擔(dān)負荷小， 2小的承擔(dān)負荷大。 結(jié)論：對于多臺并聯(lián)運行的發(fā)電柴油機，要使各機所 承擔(dān)的負荷總能自動

21、與其標定功率成正比，必須2相 等且大于零，轉(zhuǎn)速設(shè)定值一樣。各機的2值還應(yīng)滿足 有關(guān)規(guī)范的規(guī)定要求。 （3）2的調(diào)節(jié) 液壓調(diào)速器的2可通過速度降機構(gòu)（剛性反饋機 構(gòu)）進行調(diào)節(jié)。前述的Woodward液壓調(diào)速器調(diào)節(jié)方 法如下： （a）表盤式調(diào)速器可通過其正面表盤上的速度降旋 鈕8進行調(diào)節(jié)。順時針方向轉(zhuǎn)動此旋鈕，可通過速度 降機構(gòu)增大可調(diào)支持銷6（圖7-15）相對調(diào)速彈簧8 軸線的距離，從而可增大2，若使支持銷6與彈簧8 軸線重合，則其2=0。按使用要求應(yīng)將此旋鈕轉(zhuǎn)至 刻度為3050處，表示相應(yīng)的2=（35）。 （b）杠桿式、PGA型調(diào)速器殼體外部無2調(diào)節(jié)機構(gòu)。 如需調(diào)節(jié)2值，應(yīng)打開調(diào)速器頂蓋，旋松

22、速度降凸輪 上的鎖緊螺釘，則速度降凸輪可沿支點銷上的槽道滑 動。 若將速度降凸輪沿槽道向右滑動，即朝向動力活塞尾 桿18的方向移動凸輪，則2值增大；反向移動凸輪則 2值減小。若使凸輪中心線與支點銷中心線重合，則 2值為零。在這些調(diào)速器中2的調(diào)節(jié)范圍約為012 。 機械調(diào)速器的2值與其結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，除非更換調(diào)速 彈簧或飛重等零件, 2一般是不可調(diào)整的。 2穩(wěn)定性調(diào)節(jié) 方法有二：一是扳動反饋指針，以改變可調(diào)支點的位置，從 而調(diào)節(jié)反饋行程的大小； 二是調(diào)節(jié)補償針閥的開度，用以調(diào)節(jié)反饋速度的快慢。 （1）反饋指針對穩(wěn)定性的影響 若反饋指針指向“最大”位置，反饋行程過大，控制滑閥過 早提前復(fù)位而產(chǎn)生供油

23、量調(diào)節(jié)不足。反之，反饋指針指向“最 小”位置，反饋行程過小，產(chǎn)生供油量調(diào)節(jié)過度現(xiàn)象。以上兩 種情況均會導(dǎo)致調(diào)速過程產(chǎn)生嚴重的速度波動，穩(wěn)定性變差。 （2）補償針閥對穩(wěn)定性的影響 若補償針閥開度過小，節(jié)流作用增強，負反饋作用增強，滑閥 復(fù)位提前，造成供油量調(diào)節(jié)不足，會使轉(zhuǎn)速恢復(fù)時間過長； 若補償針閥開度過大，節(jié)流作用減弱，負反饋作用減弱，滑閥 復(fù)位滯后，造成供油量調(diào)節(jié)過度。 因此，反饋指針的位置和補償針閥的開度應(yīng)適當(dāng)。其 原則是在盡可能小的反饋指針刻度下，保證針閥開度 符合相應(yīng)說明書要求。如UG-40調(diào)速器要求針閥開度 為1412轉(zhuǎn)；UG-8調(diào)速器要求1814轉(zhuǎn) （1955年前產(chǎn)品）、1/23/

24、4轉(zhuǎn)（1955年后產(chǎn)品）； PGA調(diào)速器要求1/16轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)。在任何情況下均不得 把補償針閥全部關(guān)死。 （3）穩(wěn)定性調(diào)節(jié)步驟如下（以UG型為例）： 原則：在盡可能小的反饋指針刻度下，保證補償針閥開度符合說明 書要求。 調(diào)速前的準備調(diào)速前的準備 使柴油機在無負荷下空車運轉(zhuǎn)，當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速和調(diào) 速器的滑油溫度上升到正常值時，方能進行調(diào)節(jié)。這時須有專人掌握 燃油桿，以備人工切斷供油。 調(diào)速器滑油驅(qū)氣調(diào)速器滑油驅(qū)氣 把反饋指針放在最大位置，補償針閥旋出幾轉(zhuǎn)， 松開調(diào)速器上的透氣塞，使柴油機處于游車狀態(tài)，讓柴油機轉(zhuǎn)速波動 11.5min。 無負荷調(diào)整無負荷調(diào)整 反饋指針置于刻度“3”處；人為地使柴油機轉(zhuǎn)速波

25、 動并逐漸關(guān)小補償針閥，直至柴油機轉(zhuǎn)速波動消失為止，檢查此時針 閥的開度（可將針閥慢慢關(guān)死并記住至全關(guān)死的圈數(shù)，然后返回原來 位置）。如其開度符合說明書規(guī)定，則調(diào)節(jié)完成；如調(diào)節(jié)中波動不停 或針閥開度不符合要求，說明反饋作用不足，此時應(yīng)將反饋指針向 “最大”方向增加兩格，重復(fù)以上調(diào)節(jié)；如果反饋指針達到“7”格 時還不穩(wěn)定，則應(yīng)調(diào)節(jié)速度降機構(gòu)，適當(dāng)增大穩(wěn)定調(diào)速率2，再重復(fù) 以上調(diào)節(jié)，直至滿意為止。 有負荷調(diào)整有負荷調(diào)整 使柴油機承受負荷，在所需要的各種 轉(zhuǎn)速下，檢查調(diào)速器的穩(wěn)定性。調(diào)整步驟與無負荷時 相同。一般只需稍許調(diào)整一下反饋指針或補償針閥開 度即可達到滿意的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)完畢后，應(yīng)記錄反饋指 針

26、位置、針閥開度和速度降數(shù)值。鎖緊反饋指針位置 后不要隨便移動。 PGA型調(diào)速器沒有反饋指針，因而其穩(wěn)定性調(diào)節(jié)比較 簡單，只需從全開針閥到逐步關(guān)小針閥進行調(diào)節(jié)即可， 最后仍需使針閥開度符合1/16轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)的要求。應(yīng)盡 量使針閥有較大的開度以保證調(diào)速器調(diào)節(jié)迅速。 3速度設(shè)定的調(diào)節(jié) PGA調(diào)速器速度設(shè)定的調(diào)節(jié)主要包括氣動低速設(shè)定值調(diào)節(jié)； 控制空氣壓力與相應(yīng)轉(zhuǎn)速范圍調(diào)節(jié)；手動設(shè)定旋鈕的最高 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。通常，此種調(diào)節(jié)應(yīng)按下列順序進行。 （1）調(diào)節(jié)前的準備工作調(diào)節(jié)前的準備工作 起動柴油機，使調(diào)速器滑油溫 度正常。 （a）如調(diào)速器裝置有停車電磁閥或壓力停車裝置，應(yīng)使 它們處于不致使柴油機停車的狀態(tài)。 （b）逆

27、時針方向轉(zhuǎn)動手動速度調(diào)節(jié)旋鈕54，直至最低速 度為止（出現(xiàn)滑動）。 （c）使手動高速停車調(diào)節(jié)螺釘49的上端與T形速度設(shè)定 螺絲47的頂部平齊。 （d）調(diào)節(jié)活塞止動調(diào)整螺釘26使其在速度設(shè)定油缸28頂 部伸出長度約13mm。 （2）氣動低速設(shè)定值調(diào)節(jié)氣動低速設(shè)定值調(diào)節(jié) （a）接通控制空氣，并調(diào)至與所要求低速（空車） 相應(yīng)的最低空氣壓力值。 （b）逆時針轉(zhuǎn)動速度設(shè)定螺帽48，直至在最低控 制空氣壓力下達到所要求的低速為止。 （3）控制空氣壓力與相應(yīng)的調(diào)速范圍的調(diào)節(jié)控制空氣壓力與相應(yīng)的調(diào)速范圍的調(diào)節(jié) （a）緩慢增加控制空氣壓力至所需的最大壓力值 （注意防止超速飛車）。 （b）如果在控制空氣壓力到達最

28、大值前，柴油機 已達最高要求轉(zhuǎn)速，則應(yīng)向速度設(shè)定油缸28方向移動 可調(diào)支點架41；如相反，則向相反方向移動支點架41。 在進行此項調(diào)節(jié)之后應(yīng)重新調(diào)整低速設(shè)定值。 （c）控制空氣壓力達最大值，使柴油機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，順時針方向 轉(zhuǎn)動限制閥調(diào)節(jié)螺釘37使柴油機轉(zhuǎn)速剛剛開始下降，然后逆時 針方向轉(zhuǎn)動螺釘37約14轉(zhuǎn)12轉(zhuǎn)并鎖緊。防止柴油機超速。 （d）控制空氣壓力降至最低值，順時針方向轉(zhuǎn)動活塞止動調(diào) 節(jié)螺釘26直至剛接觸伺服活塞為止。然后逆時針方向返回3轉(zhuǎn)并 鎖緊。這樣，在柴油機起動時能迅速打開油門，減少起動時間。 （4）手動速度設(shè)定的最大速度設(shè)定值調(diào)節(jié)手動速度設(shè)定的最大速度設(shè)定值調(diào)節(jié) （a）關(guān)閉控制空氣

29、，順時針方向轉(zhuǎn)動手動設(shè)定旋鈕54，使柴 油機達到所要求的高速。 （b）順時針方向轉(zhuǎn)動手動高速停車調(diào)速螺釘49，直至剛好與 高速停車銷51接觸為止。 最后，把手動旋鈕54逆時針方向轉(zhuǎn)至最低速度位置處，以恢復(fù) 氣動速度設(shè)定控制。 單元四單元四 電子調(diào)速器電子調(diào)速器 電子調(diào)速器是一種電子控制系統(tǒng)。凡轉(zhuǎn)速感測元件或執(zhí)行機 構(gòu)采用電氣方式的調(diào)速器，稱為電子調(diào)速器。通常有三種類型。 （1）全電子調(diào)速器：信號感測與執(zhí)行機構(gòu)均采用電氣方式 者。如海因茨愛電子調(diào)速器、Woodward 8290電子調(diào)速器等。 此種電子調(diào)速器工作能力較小，多用于小型柴油機。 （2）電液或電氣調(diào)速器：信號監(jiān)測采用電子式，而執(zhí) 行機構(gòu)

30、采用液壓或氣力式：如Woodward 2301電子調(diào)速器其執(zhí) 行機構(gòu)使用EG3P型液壓伺服器，而DGS8800數(shù)字式調(diào)速器其 執(zhí)行機構(gòu)采用氣壓式。此類調(diào)速器的伺服執(zhí)行器工作能力較大， 可滿足各種柴油機的使用要求。 （3）液電雙脈沖調(diào)速器；在普通液壓調(diào)速器上加裝電子 式負載信號感測裝置。此類調(diào)速器當(dāng)電子部分發(fā)生故障時，可 自動轉(zhuǎn)為液壓調(diào)速器工作。國產(chǎn)TYD40型器即為此類調(diào)速器。 電子調(diào)速器能夠采用雙脈沖調(diào)節(jié)，即將轉(zhuǎn)速變化信號 和負載變化信號這樣兩個單脈沖信號疊加起來調(diào)節(jié)燃 油量。此種調(diào)速器亦稱頻載調(diào)速器。這種雙脈沖調(diào)速 器能在負載一有變動而轉(zhuǎn)速尚未明顯變化之前就開始 調(diào)節(jié)燃油量，因而有很高的調(diào)

31、節(jié)精度，適用于對供電 要求特別高的柴油發(fā)電機組。 電子調(diào)速器不使用機械機構(gòu)，動作靈敏，響應(yīng)速度 快，響應(yīng)時間只有液壓調(diào)速器的1101/2；動態(tài)與 靜態(tài)精度高；無調(diào)速器驅(qū)動機構(gòu)，裝置簡單，安裝方 便，便于實現(xiàn)遙控與自動控制，是近代發(fā)展起來的精 密調(diào)速器，已經(jīng)被多數(shù)新型船用柴油機所采用。 一、電子調(diào)速器的基本組成一、電子調(diào)速器的基本組成 雙脈沖電子調(diào)速器的基本組成如圖7-21所示。圖中3 為磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，用于監(jiān)測柴油機軸系轉(zhuǎn)速的變 化，并按比例產(chǎn)生交流電壓輸出；負荷傳感器5監(jiān)測柴 油機負荷（如電壓、電流、相位）的變化，并按比例 轉(zhuǎn)換成直流電壓輸出；速度控制單元正是電子調(diào)速器 的核心，它接受來自

32、轉(zhuǎn)速傳感器和負荷傳感器的輸出 電壓信號，并按比例轉(zhuǎn)換成直流電壓后與轉(zhuǎn)速設(shè)定電 位器7的設(shè)定轉(zhuǎn)速（電壓）進行比較，把比較后的差值 作為控制信號送往執(zhí)行機構(gòu)1。執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)輸入的控 制信號以電子方式或液壓方式拉動柴油機的油量調(diào)節(jié) 機構(gòu)進行調(diào)速。 二、電子調(diào)速器的工作原理二、電子調(diào)速器的工作原理 當(dāng)柴油機在某一負荷下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，其工作轉(zhuǎn)速等于轉(zhuǎn)速設(shè) 定電位器7的設(shè)定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速傳感器3的輸出電壓作為負值信號 在速度控制單元6內(nèi)與正值的設(shè)定轉(zhuǎn)速電壓信號相互抵消。速度 控制單元6輸往執(zhí)行機構(gòu)1的控制電壓信號使執(zhí)行機構(gòu)的輸出軸 靜止不動，柴油機供油量固定，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。 若柴油機負荷突然增加，負荷傳感器5的輸出

33、電壓首先發(fā)生變 化，此后轉(zhuǎn)速傳感器的輸出電壓也相應(yīng)變化（數(shù)值降低）。此 兩種降低的脈沖信號在速度控制單元6內(nèi)與設(shè)定轉(zhuǎn)速（電壓）比 較，輸出正值電壓信號，在執(zhí)行機構(gòu)中使其輸出軸向加油方向 轉(zhuǎn)動，增加柴油機的循環(huán)供油量。 反之，若柴油機負荷降低，轉(zhuǎn)速升高，則傳感器的負值信號 數(shù)值大于轉(zhuǎn)速設(shè)定電壓的正值信號數(shù)值，控制單元輸出負值信 號，執(zhí)行機構(gòu)輸出軸向減油方向轉(zhuǎn)動，降低柴油機的循環(huán)供油 量。 三、典型電子調(diào)速器簡介三、典型電子調(diào)速器簡介 Woodwase1 2301型電子調(diào)速器是一種使用廣泛 的電子調(diào)速器，它屬于電液調(diào)速器，其測速傳感器 采用磁電式，控制單元采用2301型電子控制器，執(zhí)行 機構(gòu)采用E

34、G3P液壓執(zhí)行器。它有單純調(diào)頻型（單脈沖） 和調(diào)頻調(diào)載型（雙脈沖）兩種。前者用于單機運行， 其瞬時調(diào)速率 1一般在57，穩(wěn)定時間Ts在35s 范圍內(nèi)；后者用于并聯(lián)運行機組，其瞬時調(diào)速率 1一 般不大于2，穩(wěn)定時間Ts不大于1s。 單元單元五五 調(diào)速器的故障與管理調(diào)速器的故障與管理 一、調(diào)速器的常見故障 當(dāng)柴油機在工作中，轉(zhuǎn)速變化出現(xiàn)異常時，通常應(yīng)考慮以下三方 面的因素：柴油機工作性能惡化；調(diào)速器某些輔助設(shè)備失常；調(diào)速 器本身失常。因此，應(yīng)首先進行以下檢查： （1）柴油機的負荷是否超出了的標定負荷； （2）各缸負荷是否嚴重不均，是否正常發(fā)火，噴油器是否處于正 常工作狀態(tài)； （3）調(diào)速器與噴油泵之

35、間的杠桿傳動機構(gòu)是否卡滯或間隙過大而 松動； （4）調(diào)速器負荷指針的零位與噴油泵的零位是否一致； （5）調(diào)速器的設(shè)定機構(gòu)、控制空氣壓力等是否正常。 當(dāng)進行以上檢查并排除之后，如調(diào)速器工作仍然不正常，則為調(diào) 速器自身故障，這些故障通常有： 1柴油機游車或轉(zhuǎn)速振蕩柴油機游車或轉(zhuǎn)速振蕩 游車指轉(zhuǎn)速有節(jié)奏地變化，以手動停住調(diào)速器的作用可以 消除，但放手后仍會恢復(fù)有節(jié)奏的轉(zhuǎn)速變化。轉(zhuǎn)速振蕩指轉(zhuǎn) 速有節(jié)奏變化且幅值較大，手動停住調(diào)速器作用可消除波動， 放手后轉(zhuǎn)速不會立即重新波動，但在調(diào)速或負荷變化后波動 仍會發(fā)生。可能的原因有： （1）調(diào)速器反饋系統(tǒng)調(diào)速不當(dāng)。應(yīng)重新進行穩(wěn)定性調(diào)節(jié)； （2）調(diào)油桿、高壓油泵

36、空動或卡死； （3）調(diào)速器滑油太臟、起泡或油位過低（油位表不見油 位）； （4）調(diào)速器內(nèi)部故障，如飛重和軸承磨損，滑閥卡死，補 償（阻尼）弱簧彈性失效等； （5）調(diào)速器與柴油機不匹配。 2調(diào)速器輸出軸顫動調(diào)速器輸出軸顫動（高頻振動） 可能的原因 有： （1）調(diào)速器驅(qū)動不穩(wěn)。如傳動齒輪磨損，嚙合 不良，凸輪軸傳動機構(gòu)松動，柴油機減振器故障 （2）飛重的彈性驅(qū)動機構(gòu)故障； （3）調(diào)速器在安裝支座上沒有均勻固緊。 3柴油機達不到全速全負荷柴油機達不到全速全負荷 可能的原因有： （1）噴油泵齒條拉出長度不夠或噴油泵齒條拉出 長度不夠 而調(diào)速器輸出軸已達到最大輸出行程（刻 度10）。這可能是由于調(diào)油桿系 卡滯、空動，調(diào)速 器輸出軸與噴油泵供油刻度匹配不當(dāng)?shù)纫蛩匾穑?（2）控制空氣或掃氣空氣 壓力太低或設(shè)定轉(zhuǎn)速太 低； （3）動力活塞運動受阻； （4）液壓系統(tǒng)油壓過低或油路阻塞。 4柴油機起動時高壓油泵齒條不能及時拉開柴油機起動時高壓油泵齒條不能及時拉開 可 能的原因有： （1）調(diào)速器中油壓低。如齒輪泵磨