滑油分油机故障分析及排除 第4页

  燃油分油机在机舱中所占空间不大,其作用却不容置疑。它对运转中的柴油机燃油进行处理,去除水分、杂质,起到燃油净化的目的。在船舶所有机械设备中,相对轮机管理人员,分油机系统是最难弄清楚的系统。其上各种不同形式的橡皮令、太多水孔、通道,各部件紧凑地组装在一起,只要出现故障,往往不是三言两语所能排除的。在大家的心目中,一旦分油机工作不正常,无怪乎解体、清洗、换令、通眼几个步骤,如装复运转正常,也就不再琢磨、研究。久而久之,对于分油机能够确切判断故障搞清其原理的并不太多,形成一个模糊的概念。

  某轮重油分油机有两台,型号:FOP×605,ALFA LAVAL。为无重力盘(比重环)部分排渣全自动分油机,使被净化的燃油密度的极限值增大,排渣时不用停止进油,保持了分油的连续性。我上船后的几个月中一直使用NO.1重油分油机,查工时记录,NO.2分油机在我上船之前一直使用正常,当时1、2号分油机总运转小时分别为:11574h、13106h。检修记录中也没有详细说明,只是此分油机控制电路板曾经损坏,于一周后备件供船装复,再无其他介绍。据原在船工作过的机舱人员讲,此分油机一直不好用,应急情况下代用。在进行进行试用时,结果不到6小时,故障报警,分油机不能排渣,进行解体清洗,解体配水盘时发现控制盘(CONTROL PARING DISC)与配水盘盖(DISTRIBUTING COVER)之间螺丝松动。于是在配水盘盖上钻孔、攻丝,更换分配环(DISTRIBUTING RING)与端盖(COVER)之间的垫床,装复。把分离筒装上后,用手转动分离筒不灵活,有卡阻现象,这是绝对不允许的。重新解体,查找原因。把立轴拉出,上、下弹子盘检查均正常,怀疑立轴下沉,导致分离筒摩擦配水盘盖(DISTRIBUTING COVER),但说明书上并无立轴高度的规定值,也没有介绍如何调整立轴高度,查看图纸及实物,立轴高度不可调,这样工作处于僵持之中。

  再仔细推敲,认真分析,解体前后除更换了配水盘上的一道垫床外,并未更换其他备件,怎会转动不灵活呢,把新、旧垫床对比,发现新换垫床稍厚一点(1mm),于是仍用原垫床装复,分离筒转动灵活。通过解体,我们也发现配水盘盖与机体间有两道纸板垫床(说明书上为一道),每道垫床厚1.5mm,这样多加一道垫床则相当于立轴下沉1.5mm,而更为严重的是配水盘盖已严重变形,放于平板上,四周间隙清晰可见,因此也导致分离筒与配水盘盖相磨,稍厚一点的配水盘垫床(分配环与端盖之间)也会造成立轴的相对下沉,继而推测,此分油机不好使用的根本原因也在于此—配水盘端盖严重变形。从配水盘端盖上可见分离筒磨擦过的痕迹。于是对配水盘盖进行打磨,装复后再试用。24小时后,故障报警,NO.2分油机不能分油。解体发现分离筒底部配水盘磨损严重,导致工作水流失,托盘不能托起,从而不能正常分油。于是请示机务总管并加急订购配水盘备件,此后NO.2分油机处于彻底瘫痪状态。

  一个月后配水盘备件整体供船,重新对NO.2分油机解体组装,把新配水盘装复,只用一道垫床,测量立轴高度比原来提高5毫米,论文范文http://www.chuibin.com/ 因太高又自做一道垫床(恢复原来两道),立轴高度比原来相对提高3mm,这样无论配水盘间小垫床的新旧、厚薄,分离筒均运转自如,所有部件装复,继续试用分油机。

  为了防止再度出现配水盘磨损现象,NO.2分油机分别运转2h、6h、24h、48h、打开检查,配水盘无任何磨损,各部件正常。虽然后来又出现了分油机不能排渣现象,分析为分离筒上一圈弹簧弹力不够所致,用旧件(相同厚度)更换相继解决。现分油机已连续运转近一个月,未再出现任何故障报警。NO.2重油分油机前后解体十余次,每个部件都进行了认真检查,依次排除。使我们对分油机的工作原理、结构、各部件的作用都有了相当的了解,更重要的是,通过此次故障的分析排除,使我们养成了对工作认真负责、一丝不苟的工作作风。

  综合分析分油机以上故障可以断定:由于分油机配水盘端盖(DISTRIBUTING COVER)严重变形,首先造成配水盘与机体间的不密封,所以安装两道垫床,这样多加一道垫床的厚度和配水盘盖变形的厚度相叠加,立轴高度相对下沉严重,分离筒和配水盘端盖产生磨擦,运转时间稍长,排渣不利时造成分油机振动,从而使配水盘上CONTROL PARING DISC与DISTRIBUTING COVER之间的三个连接螺丝脱落,配水盘与配水盘盖相磨,严重损坏配水盘部件。也正因如此,NO.2重油分油机一直不敢大胆使用。现在原因找到了,备件及时供船组装,彻底解决了NO.2分油机的不适岗情况。两台分油机处于随时可用,也为船舶的安全提供了强有力的保障。

  3 正确判断分油机故障方法

  下面就以常见的DZY-30分油机为例,来说明正确分析分油机故障的方法。

  图-5 DZY-30型排渣装置系统

  1-分离区 2-水封区 3-污渣区 4-活塞 5-分流挡环 6-配水盘 7-控制阀 8-重力水箱孔1、孔4-进水孔 孔6-泄水孔

  3.1 故障的分类

  分油机的故障现象有很多,概括而言,主要有三类。

  ⑴一类是跑油,包括排渣口跑油、出水口跑油或二者兼而有之;这类故障多与分离筒及配水装置有关。

  ①水封水未能建立或受到破坏:起动时水封水未加或加得太少;进油阀开得太猛,水封被破坏;转速不足使水封压力不够;分离盘片间脏堵,油水分界面外移至分离盘;外重力环内径过大;油未加热至要求值,密度大。

  ②排渣口跑油:(排渣口未能封闭)滑动圈不能上移堵死密封水腔泄水口;分离筒上小空堵塞不能泄水;滑动圈下方弹簧失效;滑动圈上方塑料堵头失严;滑动底盘下部缺密封水高置水箱无水;工作水系统管道或控制阀堵塞或严重漏泄;滑动底盘周向密封圈失效漏泄;滑动底盘与分离筒盖不能贴紧,滑动底盘上端面密封环失效;传动齿轮和轴承过度磨损使立轴下沉。

  ③不能排渣:缺少压下滑动圈的开启工作水;高置水箱无水;工作系统管道或控制阀堵塞或严重漏泄,有关工作水孔脏堵不通;滑动全周向密封失效。

  ⑵二类是出现异常声音或振动;此类故障多与齿轮箱中高速运转的部件有关,出现异常振动或噪声。分离筒安装不正确;紧固件松动或与机盖、配水盘摩擦;传动机械因缺油或油质差而变坏;轴承过度磨损而使立轴下沉,供油泵卡阻或损坏;摩擦离合器损坏或过度磨损,质量不均匀,排渣不净;分离筒内积渣不均。

  ⑶三类是除上述两种之外的其他不常见且较直观的故障。如油中混水、分离量较少、电动机过载、齿轮箱油有水等。分离筒达不到规定转速。这主要是由于制动器未松开;摩擦离合器内混入油脂;摩擦片打滑或损坏;电动机或电气设备故障等。

  

  3.2 分油机故障快速排除

  分油机的跑油,不妨先用手动控制的方法进行试验,如果手动控制正常,说明故障出在自动控制部份。

  ⑴报警装置调整不当出现误报警,或电磁阀有故障不能正确地启闭等。对于此类故障,如果不采用手动控制的方法来查找原因,将会费很大的周折。如果采用手动控制,分油机还是跑油,则并不能排除自动控制装置存在故障的可能性。分油机的自动控制最终是通过水封水、密封水、冲洗水来实现的,所以配水装置是分油机发生故障较多的一个环节。在手动控制试验时,可分别调整水封水、密封水、冲洗水的供给时间来大致判断故障的方向。

  ⑵如分油机出现出水口跑油的现象,在手动控制时,可延长水封水的供给时间,如超过规定时间,出水口仍无水流出现,则故障出自该控制水路。如在出水口有水流的同时,排渣口关闭不严亦出现水流,有可能摩擦片磨损而使分离筒转速下降,亦有可能密封水路有阻塞(特别是船龄老化而使配水管系内部结垢阻塞时),而使活动底盘托起无力。分油机出现出水口跑油的同时,大多伴有排渣口跑油的现象。

  ⑶分油机出现排渣口跑油的现象,可重点检查密封水的供给情况。供给密封水,在规定的时间间隔之后,供应水封水,观察排渣口的水流情况。如不待出水口有水流,而排渣口先出现水流,且通常水流较大,故障极有可能出自分离筒中的工作水控制阀,有一个常见原因是工作水泄水孔阻塞,而使该控制阀不能正常关闭,造成底盘无法上浮,挡住排渣口;如排渣口有少量水流出现,在主密封环完好的情况下,可以断定密封水量少,一个原因是泄漏,可以从工作水出水口处观察;另一个原因是配水盘中喷孔堵塞;分油机出现运行过程中排渣口跑油,原因多在主密封环有损伤。各工作水的供给时间和间隔请参照各机型自动控制电磁阀的工作时间表。现场分析问题,贵在思路清晰。

  ⑷对于齿轮箱油中混有水的故障(此时电流值不正常而大于正常运转值),应先分析水的来源及路径,在其路径上有哪些泄水孔和阻漏装置,并检查其状况如何。再如齿轮箱油在较短的时间内变蓝,说明齿轮箱里有高温热源,最大的可能是出现异常的摩擦。如果头脑冷静,上述问题是不难解决的。

  4 分油机的维修要点

  大致判断出分油机的故障之后,可以有针对性地进行维修,如判断在拆检时得到证实,则可以大大缩短工作时间,减少劳动量,但这需要对所管理的设备有一个十分清晰的认识。下面几点维修注意要点有助于深化这种认识。

  ⑴零部件的结构与功能是相对应的,结构是实现功能的保证。例如分油机的立轴,其主要功能是高速运转,使离心分离得以实现。立轴上下端有弹簧支撑固定,四周有减振器,可以说立轴处于一种悬浮状态,正是这种弹性结构保证了立轴的高速运转。如果立轴处于一种刚性固定之中,稍有震动或不平衡力出现,在高速运转中产生的后果将是十分严重的。有以上认识作基础,在检修时就会注意到检查上下弹簧的弹力是否足够以及减振器中各周向弹簧自由状态下的长度是否相同等等。

  ⑵注意区分固定部件与运动部件在维修时,应注意区分固定部件与运动部件,并使两者保持正确的位置关系。分油机的配水装置处在固定与运动部件之间,更应注意其相互间的位置关系。配水盘与分离筒相接触,随分离筒一起作高速回转,而配水盘底座与基体相连结,是固定件。所以,配水盘应牢固地固定在立轴上,使之不与配水盘底座相接触。再如净油排出泵叶轮及轴是一个很特殊的例子,叶轮通过泵轴与分油机上盖相连结,本身静止不动,而分离后的净油,其高速回转的动能通过叶轮而转化为压力能,净油借这个压力而排出,这里泵轴的安装不可过紧,以免拉破叶轮,又不可太松,以防运转时叶轮因松动而下落。泵轴上紧后还应注意防松螺丝的固定,使运动部件可靠地与固定部件分开。

  ⑶注意O-RING的安装。O—RING主要起密封作用,为分油机的易耗部件。检查ORING时,应注意其凸起的高度和表面有无伤痕以及是否有足够的弹性,运动部件处的ORING较固定部件处的O—RING更为重要。更换ORING时,应彻底清洁环槽,安装O-RING时,注意不可扭曲,以免使部件的运动受阻。为易于安装,可在ORING上涂一层润滑脂,实践证明,润滑油脂对O-RING的使用寿命并无影响。此外,不要刻意追求ORING凸出环槽的高度,而应保证O-RING在环槽内活动自如,在离心力的作用下易于外张而起到密封效果。

  5 分油机的维护保养

  (1)约每个月(每航次),拆开清洗分离片及本体内部,必要时还需拆下配水盘清洗水腔及配水孔,分不同油质的燃油保养间隔可有所调整,可根据实际分油效果或说明书要求。

  (2)每半年对分油机齿轮箱内部检查,清洁并更换机油。检查、清洁摩擦片,刹车片及蜗轮蜗杆磨损情况。

  (3)正常情况下,每周需清洗进油过滤器。

  (4)定期检查自动冲洗系统,包括电磁阀、定时、时序及控制空气压力,重力水箱清洁和高压水进水滤器的清洗。

  (5)每次拆洗分油机或转速下降时,需注意用专用的测量工具测量立轴的下沉量有否超限,必要时更换立轴轴承。

  (6)运行中的分油机应每天检查试验其自动排渣功能是否正常。

  结论

  分油机的故障诊断故障一般通过看(仪表的读数、设备的外观)、听(运动和连接部件的声响)、摸(外部温度、振动)、嗅(油、烟的异味),有条件的进行测试和化验,直至最后的拆卸检查。如分油机立轴的底端有一个滚珠,当滚珠上出现较多的磨痕时需换新,但很少有人去想这些磨痕是如何产生的。其实,滚珠和它上面的减振弹簧本身都是静止不动的,当立轴出现不平衡运转时,减振弹簧才产生相反的运动去抵消这个不平衡运动,从而在滚珠上有相应的磨痕出现。从另一个角度来看,这个滚珠相当于一个记录仪,记录了分油机的所有不平衡运转。从一个小小的滚珠上,可以折射出整台分油机的运转情况。

  只要分析分油机故障的思路清晰,排除分油机故障的方法正确,同时严格遵照分油机的使用说明书的要求对其维护保养,船用分油机就能保持状态良好,从而发挥其应有的功用。

  

  致谢语:

  本论文是在导师张天野教授悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严于律己、宽于待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅是我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法,还使我明白了许多待人接物和为人处事的道理。本论文从选题到完成,每一步都是在导师的指导下完成的,倾注了导师大量的心血。在此,谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢!

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