于洪波-氣缸潤(rùn)滑系統(tǒng)

1、大連海事大學(xué)畢 業(yè) 論 文二一年 五 月“育鯤輪氣缸潤(rùn)滑系統(tǒng)原理及管理專業(yè)班級(jí)： 輪機(jī)06-1班姓 名： 于洪波指導(dǎo)教師： 輪機(jī)工程學(xué)院內(nèi)容摘要摘要：本文首先簡(jiǎn)要的討論了氣缸潤(rùn)滑的工作條件、目的、分類和影響汽缸潤(rùn)滑的因素，然后簡(jiǎn)要的介紹了“育鯤輪所用的Alpha ACC注油器系統(tǒng)的組成、工作原理和特點(diǎn)，并對(duì)該系統(tǒng)中的Alpha注油器的工作原理進(jìn)行了介紹，最后介紹了該系統(tǒng)的維護(hù)管理，并提出了如何在運(yùn)行管理中進(jìn)行注油率的調(diào)整。關(guān)鍵詞：氣缸潤(rùn)滑 Alpha ACC注油器系統(tǒng) 維護(hù)管理 注油率ABSTRACT：Firstly, the passage simply talked about the w

2、orking condition, purpose and classification of cylinder lubrication. It also introduced the factors which can affect the cylinder lubrication. Then, it simply discussed the composition, working principle and characters of the Alpha ACC system which used in “yukun. In this part, it also introduced t

3、he working principle of Alpha lubricator. At last, it introduced the maintenance and management of this system. And it brought up how to adjust the cylinder oil feed rate in the operation of this system. KEYWORD圖2.Alpha 電子注油器Alpha 電子注油器的工作原理如圖2所示，它是由氣缸油泵提供的4.5MPa的氣缸油作為動(dòng)力，在接到注油信號(hào)時(shí)，電磁閥AT導(dǎo)通，4.5MPa的高壓油作

4、用到執(zhí)行活塞上，推動(dòng)注油器內(nèi)的每個(gè)小的柱塞泵向各個(gè)注油點(diǎn)注油，每個(gè)注油點(diǎn)的注油量是相當(dāng)均勻的，并且能夠提供最正確的平安余量保證每個(gè)注油器接頭不發(fā)生堵塞。當(dāng)注油信號(hào)結(jié)束時(shí)，電磁閥AP導(dǎo)通，執(zhí)行活塞下面油壓被釋放，注油過(guò)程結(jié)束。注油量是通過(guò)調(diào)整注油行程的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)的，注油行程可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行調(diào)整，還有一個(gè)定距塊用來(lái)對(duì)注油器的行程進(jìn)行根本設(shè)定。Alpha 電子注油器一般每4轉(zhuǎn)向氣缸內(nèi)注油一次，根據(jù)柴油機(jī)的工作情況，也可以每5-6轉(zhuǎn)注油一次，精確的定時(shí)保證了全部氣缸油都能在需要時(shí)直接注到活塞環(huán)帶，因而可以大大降低氣缸油的消耗量。 Alpha注油器控制單元控制潤(rùn)滑油的三個(gè)主要電子部件組合在一個(gè)鋼的柜

5、子里，這三個(gè)部件分別是主控制單元MCU、備用控制單元BCU和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)單元SBU。系統(tǒng)正常的運(yùn)行是由MCU控制執(zhí)行的，如果MCU有比擬嚴(yán)重的電子故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)由BCU控制，同時(shí)會(huì)響起警報(bào)，SBU的作用是物理上轉(zhuǎn)換來(lái)自MCU和BCU的所有電子信號(hào)。 負(fù)荷變送器負(fù)荷變送器被連接到燃油齒條上，因此可以把柴油機(jī)的油門(mén)刻度的百分比連續(xù)不斷地傳送到主控制單元MCU,MCU可以通過(guò)這個(gè)信息和所檢測(cè)到的機(jī)器轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算出機(jī)器負(fù)荷。 觸發(fā)系統(tǒng)曲柄角譯碼器曲柄角度譯碼器被連接到柴油機(jī)的自由端，并與安裝在飛輪端的備用觸發(fā)器和測(cè)速裝置一起連接到主控制單元MCU和備用控制單元(BCU)上，信號(hào)通過(guò)一個(gè)接線盒傳到電腦控制

6、屏上。對(duì)于曲軸前端不便于安裝角譯碼器的機(jī)器，飛輪端安裝有一個(gè)觸發(fā)環(huán)和轉(zhuǎn)速接收裝置。 備用觸發(fā)系統(tǒng)備用觸發(fā)系統(tǒng)由安裝在飛輪端上一個(gè)接收盒內(nèi)的兩個(gè)轉(zhuǎn)速接收裝置組成，因而傳遞柴油機(jī)轉(zhuǎn)速到BCU,該備用接收裝置也被連接到MCU上，起監(jiān)視作用。 人工控制面板HMI如下圖，在控制屏上，個(gè)別的氣缸潤(rùn)滑調(diào)整是可以實(shí)現(xiàn)的，也顯示各種參數(shù)值和報(bào)警，有控制泵站的按鈕，可在此對(duì)其進(jìn)行操作，同時(shí)還可以手動(dòng)執(zhí)行預(yù)潤(rùn)滑操作。按照標(biāo)準(zhǔn)的要求，人機(jī)接口HMI控制屏通常安裝在集控室內(nèi)。圖3.人工控制面板HMI.“育鯤輪注油器系統(tǒng)工作原理油泵站把氣缸油增壓到4-5MPa后輸送到注油器的共軌系統(tǒng)，主控制單元(MCU)控制電磁閥一適宜

7、的啟閉時(shí)刻進(jìn)行注油，每個(gè)注油的情況通過(guò)反應(yīng)信號(hào)發(fā)光二極管顯示。注油定時(shí)是依據(jù)曲柄角度譯碼器的兩個(gè)信號(hào)控制，一個(gè)以第一缸上死點(diǎn)的信號(hào)為準(zhǔn)，另一個(gè)是曲柄位置傳感器信號(hào)曲柄轉(zhuǎn)角，Alpha 注油系統(tǒng)的正時(shí)通常是在壓縮行程、第一道活塞環(huán)上升至對(duì)準(zhǔn)注油孔時(shí)開(kāi)始向活塞環(huán)注油的。注油器的每次噴油量是恒量控制，注油率是通過(guò)改變注油頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。噴射頻率是根據(jù)負(fù)荷和速度來(lái)計(jì)算的，與主機(jī)的平均有效壓力成正比，但采用功率模式或轉(zhuǎn)速模式也可以。最大持續(xù)功率時(shí)的根本注油率的計(jì)算按注油次數(shù)/每轉(zhuǎn)、注油器行程計(jì)算確定。人工控制面板HMI可以獨(dú)立調(diào)整單缸的氣缸油噴油率在60%-120%之間其默認(rèn)值是100%。系統(tǒng)正常情況下是

8、由主控制單元(MCU)控制工作，如果系統(tǒng)檢測(cè)到故障，在集控室發(fā)出報(bào)警，具體的報(bào)警內(nèi)容可在人工控制面板(HMI)上顯示出來(lái)。如果主控制單元(MCU)發(fā)生故障，那么備用控制單元(BCU)就會(huì)自動(dòng)投入工作，并在人工控制面板(HMI)顯示并發(fā)出報(bào)警，備用控制單元可依據(jù)隨機(jī)正時(shí)初略定時(shí)和轉(zhuǎn)速方式進(jìn)行控制，注油的頻率可在人工面板上調(diào)整，通常的設(shè)定為根本注油率加上50%。當(dāng)主控制單元和備用控制單元都發(fā)生故障，那么系統(tǒng)將發(fā)出自動(dòng)減速信號(hào)到柴油機(jī)的平安系統(tǒng)。系統(tǒng)工作參數(shù)：共軌系統(tǒng)氣缸油壓力在氣缸油溫度正常時(shí)壓力為4.0-5.0MPa；當(dāng)溫度正常值為30-60時(shí)，壓力的最低報(bào)警值是3.5MPa;當(dāng)溫度最大值為70

9、時(shí)，最高報(bào)警壓力為6.0MPa。 2.3 Alpha ACC 注油器系統(tǒng)的工作模式Alpha ACC注油器系統(tǒng)有三種控制模式：主控單元MCU模式、備控單元BCU模式和應(yīng)急模式。 主控單元(MCU)模式工作該單元基于“準(zhǔn)確的定時(shí)和“主機(jī)平均有效壓力，控制位于注油單元上的電磁閥，向相應(yīng)的各缸供油，在正常情況下都以該模式工作。主機(jī)備車(chē)時(shí)首先將圖3所示的人工控制面板HMI上的控制開(kāi)關(guān)放在“AUTO位置。Alpha氣缸注油系統(tǒng)被設(shè)置為起動(dòng)輔助風(fēng)機(jī)時(shí)即自動(dòng)起動(dòng)預(yù)潤(rùn)滑，因此，在備車(chē)時(shí)只要輔助風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，油泵就會(huì)自動(dòng)起動(dòng)，注油器向氣缸內(nèi)注入一些氣缸油預(yù)潤(rùn)滑，假設(shè)主機(jī)隨后沒(méi)有起動(dòng)，泵站就會(huì)自動(dòng)停止。假設(shè)主機(jī)起動(dòng)運(yùn)

10、轉(zhuǎn)時(shí)，油泵又會(huì)自動(dòng)起動(dòng)。如果柴油機(jī)三次起動(dòng)失敗，那么油泵也將自動(dòng)停止工作。主機(jī)停車(chē)到達(dá)一段預(yù)設(shè)的時(shí)間后，油泵自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 備控單元BCU模式工作備用控制單元BCU基于“粗略定時(shí)隨機(jī)定時(shí)和“轉(zhuǎn)速rpm模式，通常設(shè)定為根本注油率加50%。假設(shè)主控單元MCU的監(jiān)測(cè)嚴(yán)重失效，備用控制單元BCU就會(huì)自動(dòng)投入工作此時(shí)工作狀態(tài)必須是在“自動(dòng)檔，這時(shí)操作面板HMI上的“BCU in ctrl燈就會(huì)亮。即Alpha 氣缸油注油系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到備控單元模式工作，并發(fā)出相關(guān)的提示警報(bào)。備控單元模式是利用裝在主機(jī)飛輪上的傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)及BCU模式的預(yù)先設(shè)定值，運(yùn)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

11、。這時(shí)曲軸編碼器不起作用，Alpha 氣缸油注油器只能在粗略定時(shí)的工況下工作。 應(yīng)急模式工作在所有的外界觸發(fā)傳感器編碼器、轉(zhuǎn)速采樣傳感器1和2都損壞，或MCU、BCU同時(shí)損壞，船上又無(wú)法修理的情況下主機(jī)可以在應(yīng)急模式下運(yùn)行。應(yīng)急控制模式是以預(yù)置固定頻率作用于主機(jī)，采用主機(jī)在60r/min 時(shí)的氣缸油噴射頻率。按應(yīng)急模式運(yùn)行時(shí)，氣缸油注油器工作在無(wú)時(shí)序工況，無(wú)論主機(jī)是在運(yùn)轉(zhuǎn)還是停止，氣缸油注油器都按MCU主板上的設(shè)定，每秒發(fā)射一個(gè)脈沖信號(hào)，始終分別向各氣缸注入氣缸油。當(dāng)采用應(yīng)急控制模式時(shí)，需對(duì)MCU電路作一些調(diào)整。3.“育鯤輪Alpha ACC 注油器系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng) 3.1 日常維護(hù)保養(yǎng) 隨時(shí)示

12、觀察設(shè)置在注油器電磁閥頭中的紅色指示燈以及機(jī)旁中間接線盒上的綠色反應(yīng)指燈，判斷注油器是否正常供油。 隨時(shí)檢查油壓40-50Bar,油溫30-60攝氏度。 隨時(shí)檢查管系是否有漏泄。 隨時(shí)檢查每個(gè)注油器中間接線盒上的反應(yīng)指示燈是否正常閃亮，停車(chē)時(shí)按PRELUB。 每天計(jì)算氣缸油的消耗量和掃氣箱的放殘量，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)找到原因并解決。3.2 每月應(yīng)做的維護(hù)保養(yǎng)工作應(yīng)換用備用泵，檢查和清潔注油器吸入濾器，對(duì)于首次安裝Alpha注油器的船舶，檢查活塞環(huán)和氣缸壁，觀察氣缸注油量是否適宜。 每季度應(yīng)做的維護(hù)保養(yǎng)工作 檢查活塞環(huán)和氣缸壁，觀察氣缸注油量是否適宜 把主機(jī)1缸轉(zhuǎn)到上死點(diǎn)位置，檢查曲軸編碼器上的指示燈

13、 檢查Pick-up傳感器和探頭之間的間隙 檢查各緊固件，確保固定良好 每半年應(yīng)做的維護(hù)保養(yǎng)工作 收緊各控制箱，接線盒內(nèi)的接線頭 檢查保養(yǎng)接觸器，繼電器 清潔各控制電路板 試驗(yàn)油泵自動(dòng)切換功能4. 實(shí)際運(yùn)行管理中氣缸油注油率的調(diào)整 4.1 磨合期注油率的調(diào)整 啟動(dòng)和磨合期間注意逐步增加注油率，然后再逐步減少注油率直到實(shí)際需要的注油率。調(diào)整潤(rùn)滑器，設(shè)置潤(rùn)滑器的潤(rùn)滑油流量，使其到達(dá)最大，因本船主機(jī)裝有根據(jù)負(fù)載變化LCD的潤(rùn)滑器，操作潤(rùn)滑器使其在“+6mm位置。起動(dòng)主機(jī)，逐漸增加到MCR-speed的55%，再用20小時(shí)使主機(jī)的轉(zhuǎn)速到達(dá)100%MCR-speed，經(jīng)過(guò)20-24小時(shí)的中斷后，停止主機(jī)

14、并檢查排氣孔。如果氣缸狀態(tài)滿足要求，減少燃油供給率，相應(yīng)的過(guò)潤(rùn)滑按照正常的150%設(shè)置，設(shè)置LCD潤(rùn)滑器使其指在+3mm位置，剩下的600小時(shí)，將燃油供給率保持在正常的150%運(yùn)行。對(duì)掃氣口進(jìn)行檢查，如果氣缸條件滿足要求，減少滑油供給率，相應(yīng)的過(guò)潤(rùn)滑設(shè)為正常的125%，即設(shè)置LCD潤(rùn)滑器使其指在+位置，在另一個(gè)600小時(shí)內(nèi)保持滑油供給率為正常的125%運(yùn)行。對(duì)掃氣口進(jìn)行檢查，如果氣缸條件滿足要求，減少滑油供給率至最低設(shè)置，釋放LCD潤(rùn)滑器,以便能在LCD狀態(tài)運(yùn)行，保持這個(gè)設(shè)定值再運(yùn)行600小時(shí)，在磨合期過(guò)了以后，應(yīng)維持最根本的設(shè)置。 4.2 主機(jī)運(yùn)行時(shí)注油率的調(diào)整對(duì)于Alpha ACC注油器系

15、統(tǒng)，注油率的設(shè)定值應(yīng)該與燃油的含硫量成比例，注油率設(shè)定的百分比可以從調(diào)整卡片上獲取，然后在人工控制面板HMI上進(jìn)行數(shù)值的調(diào)整。出現(xiàn)在顯示屏上，再按ENTER，設(shè)定所有氣缸的注油率為相同值，再按ENTER鍵，目前該缸的注油率被顯示出來(lái)，按上下鍵可以調(diào)整注油率的數(shù)值，調(diào)整結(jié)束后按ENTER，該數(shù)值便被儲(chǔ)存在系統(tǒng)中，同時(shí)顯示屏上會(huì)出現(xiàn)Save字樣，按Esc鍵三次就會(huì)返回到主菜單。 4.3 特殊情況下注油率的調(diào)整 在以下情況下應(yīng)增大實(shí)際的供給率： 在啟動(dòng)、操縱和負(fù)載突然變化的情況下：增加50，這樣做是必要的，因?yàn)樵谶@些情況下，上活塞環(huán)受到干擾，該環(huán)可能起到刮油的作用。 發(fā)現(xiàn)氣缸工作異常：重新調(diào)節(jié)潤(rùn)滑器

16、至根本位置，保持過(guò)量供給潤(rùn)滑直到與此有關(guān)的問(wèn)題被消除，以及掃氣局部檢查證實(shí)平安運(yùn)行的條件已重新建立。 負(fù)載模式改變或者燃油變質(zhì)：重新調(diào)節(jié)潤(rùn)滑器至根本位置，逐步減小調(diào)節(jié)，重復(fù)操作找到新的實(shí)際供給率。 4.4 掃氣口檢查注油率是否適宜，可通過(guò)掃氣口檢查來(lái)判斷分析，此檢查在相對(duì)節(jié)省開(kāi)支的前提下，提供了氣缸、活塞、活塞環(huán)工作條件的重要信息，此檢查包括通過(guò)掃氣口直接觀察活塞、活塞環(huán)和缸套下部，為了減少掃氣箱著火的危險(xiǎn)，應(yīng)清理掃氣箱以及和檢查相連的空氣室內(nèi)的所有油污和碳化物，在經(jīng)過(guò)一個(gè)長(zhǎng)航次后的第一次停車(chē)時(shí)應(yīng)該進(jìn)行掃氣口檢查，比方：盡可能拋錨，以獲得關(guān)于氣缸潤(rùn)滑和燃燒循環(huán)的有效性和充分性的最正確結(jié)果。對(duì)于

17、港口操縱和低負(fù)荷運(yùn)行例如在河流或者運(yùn)河通道的情況，如果在到達(dá)港口之后進(jìn)行氣口檢查可能會(huì)得到不正確的結(jié)果。因?yàn)榇藭r(shí)需要更多的氣缸油注入量，也就是氣缸處于過(guò)潤(rùn)滑狀態(tài)。進(jìn)一步說(shuō)，在低負(fù)荷期間，由于實(shí)際燃油量和燃油噴射設(shè)備工作條件的原因，燃燒循環(huán)可能不如期望的有效和完全。 操作步驟掃氣口檢查最好由兩個(gè)人來(lái)完成。有著豐富經(jīng)驗(yàn)的人來(lái)檢查外表，并向另外一個(gè)描述狀況，另外那個(gè)人那么記錄，并且需要操作盤(pán)車(chē)機(jī)。保持冷卻水、冷卻油循環(huán)來(lái)檢查可能發(fā)生的泄露。切斷到主啟動(dòng)閥和啟動(dòng)空氣分配器的啟動(dòng)空氣供給。翻開(kāi)指示閥，合上盤(pán)車(chē)機(jī)。移開(kāi)氣缸架凸輪軸側(cè)的檢查蓋，清理開(kāi)口，移開(kāi)掃氣空氣箱蓋。注意不要在其完全通風(fēng)之前進(jìn)入掃氣空氣箱。在活塞處于下止點(diǎn)附近開(kāi)始檢查：檢查活塞、活塞環(huán)和氣缸壁，使用抹布擦凈工作外表，以確保對(duì)活塞環(huán)工作條件的正確認(rèn)識(shí)，使用明亮燈確保能觀察到細(xì)節(jié)。把觀察結(jié)果記錄好，應(yīng)保持記錄，形成一個(gè)氣缸工作條件的記錄簿。根據(jù)發(fā)火次序，將下一缸活塞盤(pán)至下止點(diǎn)，繼續(xù)檢查。在以后的檢查中記錄下檢查次序。檢查掃氣空氣室中的所有止回閥的靈活性以及可能發(fā)生的損壞，清理掃氣空氣室內(nèi)