现役海上石油平台吊车柴油机启动马达故障分析论文_朱建秋

现役海上石油平台吊车柴油机启动马达故障分析论文_朱建秋

中海石油(中国)有限公司深圳分公司番禺作业公司 广东深圳 518000

摘要:现役海上石油平台吊车柴油机故障原因可能多种多样,实践证明可从下列几种现象中找出具体原因。

关键词:海上石油平台;吊车柴油机;启动马达故障

1 现役海上石油平台吊车柴油机顺利启动需要的条件

(1)要有足够的启动转速,转速高气体渗漏小,热量损失少,易形成较高温度和压力;

(2)气缸密封性要好,可减少气体渗漏,增加压缩终了时的压力和温度;

(3)喷油提前角要符合要求,喷油质量好,否则形不成可燃混合气。

2 现役海上石油平台吊车柴油机启动困难的故障原因及处理

2.1 柴油机起动系工作不良

接通起动机开关,起动机不转或空转,而柴油机不转,排气管不排烟。起动系工作不良的原因有:①线路搭接、短路或蓄电池存电不足。②起动机齿轮与飞轮齿圈不能啮合。③柴油机、离合器或变速箱内部有机械卡滞,予以排除。

起动机不转,首先检查蓄电池充电情况和导线是否连接牢固,如果蓄电池电量充足,导线连接良好,则说明故障在起动机、电磁开关或复合继电器。用旋具连接起动机的两接线柱,若起动机不转动,则故障在起动机内部;当用旋具连接时无火花,则表明起动机内部有断路;若有强烈火花,起动机又不转动,则表明起动机内部短路或有搭铁之处,应拆下起动机进一步检修。

用旋具连接起动机的两接线柱,若起动机空转正常,则故障在电磁开关或复合继电器。检查起动机电磁开关:用旋具连接起动机的火线接线柱与电磁开关接线柱,若起动机不转动,说明电气磁开关有故障,应拆开检修。若起动机转动,说明是电磁开关正常,应检查复合继电器。检查起动继电器:用旋具短接接线柱,起动机转动说明起动继电器有故障,可用砂条打磨其常开触点或将其拆下来检修。

2.2 柴油机压缩压力过低

(1)缸塞组件磨损

活塞、活塞环和缸套等被称为缸塞组件,是柴油机曲柄连杆机构的核心,它们与汽缸盖一起组成燃烧室,起到密封燃烧室内气体的作用。缸塞组件磨损后,会使缸塞的配合间隙增大,燃烧室的密封性能下降,柴油机压缩压力降低而造成启动困难。缸塞组件尤其是缸套与活塞环的磨损,主要取决于缸塞组工作过程的润滑条件。

(2)进、排气门漏气

气门和气门座圈烧蚀和磨损、气门杆与导管配合间隙过大、气门杆弯曲,都会造成气门与气门座不能很好地密封。活塞做压缩行程时,汽缸漏气使汽缸中的压力降低,喷入的混合气不易燃烧,造成启动困难。进、排气门漏气后,在空气滤清器和排气管附近可听到“嘶嘶”漏气声。可通过更换磨损超限和变形的零件,对气门和气门座进行重新选配研磨,保障其密封性能。

(3)汽缸垫漏气

汽缸垫漏气,使汽缸内压缩力变小,温度降低,造成启动困难。漏气的原因有:①缸盖螺母(螺栓)松紧不均,致使汽缸体和汽缸盖结合面压力不足,造成结合面密封不好;②汽缸垫经过多次拆装使缸垫失去弹性,不能很好地起到密封作用;③机体或缸盖平面度超差,密封性不好;④操作时突然加大油门;⑤汽缸套上端面凸出机体平面的高度不够,或凸出部分一边高一边低。应根据不同情况进行修复。

2.3 燃油系统工作不良

(1)启动时排气管不排烟

启动时排气管不排烟,其故障原因有低压油路和高压油路两种。低压油路是指油箱、输油泵、柴油滤清器以及它们之间的连接管路;高压油路是指喷油泵、喷油器及高压油管。

排气管不排烟,说明气缸喷油器处不来油,判断时,应首先确定故障出自低压油路还是高压油路。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此时,可将喷油泵放气螺钉松开,用手油泵泵油,若此处不流油并有气泡冒出,说明低压油路有故障;若流油正常,则说明故障在高压油路。

如果启动时排气管不冒黑烟,为低压油路故障。首先检查油箱有无油,油箱盖通气孔是否通畅,油路开关是否打开;然后旋松喷油泵放气螺钉,掀动手油泵。如果出油呈泡沫状,说明低压油路进入空气;掀动油泵拉钮时手感有吸力,说明油箱至输油泵之间油路堵塞;掀动油泵拉钮时手感吃力,说明柴油滤清器及其管道堵塞;推、拉油泵拉钮无正常泵油阻力,则故障在输油泵。

经上述检查排除低压油路故障后,仍然启动困难,则说明故障在高压油路。高压油路故障的判断与分析:首先检查喷油泵是否正常,再检查喷油器。

(2)启动时排气管排出大量白烟

发动机启动困难,启动时排气管排出大量白烟,这是排气管排出水蒸气和未燃烧的油雾所致。引起这种故障的主要原因有:①柴油中有水;②气缸垫损坏或缸体有裂纹,致使水漏入气缸;③供油时间过晚;④发动机温度过低。

(3)启动时排气管排出大量黑烟

发动机启动困难,启动时排出大量黑烟,这是因为供油过量或供油雾化不良,柴油燃烧不完全所致。引起这种故障的主要原因有:①喷油过量和雾化不良(喷油器针阀私滞不能关闭);②喷油时间过早;③调速器调整不当④空滤器堵塞,引起进气量不足;⑤气缸压缩力过低,柴油雾化不良⑥发动机个别缸不工作或工作不良;⑦柴油质量低劣。检查时要仔细地逐条查看,即可找出问题所在。

3 现役海上石油平台吊车柴油机起动马达故障的检修要点

3.1 马达状况的判断

检查马达是否正常,通常是使其通电,以观察通电后是否能运转及转速是否很高,且听起来声音是否均匀有力。检查时,可单独将它放在地上,稳定即可。如果通电后,马达的转速很高,且声音均匀有力,则表明性能良好。

3.2 异常声响的判断

排除马达异响,首先是要了解故障发生的时间,因为不同因素造成的马达噪声产生的时间是不同的。马达主开关接通时间过早,驱动齿轮未与柴油机飞轮齿圈很好啮合,马达驱动齿轮在柴油机飞轮处撞击飞轮,产生尖利的齿击声。这时不宜起动柴油机。需要对电磁开关活动铁芯行程进行调整,延迟开关动、静触点的接合时间。马达驱动齿轮与飞轮齿圈啮合带动柴油机曲轴运转后,突然产生啮合冲击声响,一般是因啮合不良或马达单向离合器损坏所致。对飞轮齿圈和驱动齿进行检查,单向离合器内滚柱与楔形槽磨损,单向离合器打滑,也可产生此故障。柴油机起动后,将点火开关退回到ON位置时,马达产生噪声,一般是由于马达驱动齿轮未及时与飞轮齿圈脱离造成的。此时,高速旋转的飞轮拖动驱动齿轮作同方向运行。由于单向离合器的单向作用,马达虽不会受到太大的反向作用冲击载荷,但产生噪声,表明电路或机械方面有问题。

拆下马达电磁开关接线柱上的导线,如果声响消失,则说明故障是由点火开关至起动开关接线柱这一段电路不能断电引起。拆下导线后,故障仍然存在,而且齿不能自动回位,则多因摩擦离合器齿轮卡死在飞轮里所致。此时,应对飞轮齿圈磨损情况,驱动齿轮在电枢轴上是否运动自如,拨叉是否装反,电磁开关活动铁芯是否发卡,回位弹簧是否过软,活动触盘和固定触盘是否因烧蚀而粘连,单向离合器是否打滑等情况进行检查并加以排除。

3.3 电磁开关的判断

电磁开关式马达的工作特点,是采用电磁操纵方式,即利用电磁的吸力带动拨叉进行起动柴油机。马达不转动,大多是马达内部断路、打铁、短路或电磁开关发生故障而引起的。检查时,可选用一根粗导线,一端接马达磁场接线柱,另一端接蓄电池正极接线柱。若马达运转正常,表明故障在马达电磁开关;若马达不运转,应观察接线时有无火花。若有强烈火花,说明马达内部有打铁或短路故障;如无火花,说明马达内部有断路故障。

4 结语

总而言之,在实际工作过程中,检修人员应当遵循相关的故障处理原则,对故障现象着手开展处理,并采取针对性的处理措施进行处理,以最大限度降低现役海上石油平台吊车柴油机故障的发生几率。

参考文献:

[1]小型柴油机启动困难故障分析[J].姜宝军.农机使用与维修.2017(11)

[2]柴油机启动困难原因分析[J].张广睿.农机使用与维修.2018(03)

论文作者:朱建秋

论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期

论文发表时间:2019/11/15

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