某輪副機啟動空氣分配器異常磨損分析和措施

woohan027

某集裝箱船柴油副機3臺，6缸。出廠不到3年，3臺副機先后因啟動空氣分配器異常磨損導(dǎo)致啟動故障，其中No.1副機啟動空氣分配器換新不到一年又出現(xiàn)了同樣故障，給船舶營運帶來安全隱患。
1 故障現(xiàn)象
筆者上該輪工作不久，就遇到No.1副機啟動空氣分配器換新后再次故障一一集控室啟動該機，三次啟動失敗報警；機旁沖車發(fā)現(xiàn)，各缸示功考克均有不同程度的壓縮空氣沖出而曲軸不能轉(zhuǎn)動。
% s9 I9 i. }' ~- X! o, E2 故障原因分析和查找
(1)空氣分配器工作原理
空氣分配器的結(jié)構(gòu)圖見圖1。

6 j% h8 T# U8 a" y

  N9 x' Y$ ~; K# p" N分配器座上有6個孔道(圖中未示出)，按發(fā)火順序排列，分別通向各缸缸頭氣動閥控制其啟閉。
分配盤，有一個配氣孔(圖中未示出)，并通過十字軸連接隨凸輪軸轉(zhuǎn)動。
' V( d# a4 j8 q4 S' b副機啟動時：
  [1 }! r" x3 X8 F- b* B. {) e! \$ Q主啟動空氣管路來的啟動控制空氣通入分配盤圖示左側(cè)空間，將分配盤壓緊在分配器座上；
" v0 M3 l( P0 @) O7 R- n隨副機凸輪軸轉(zhuǎn)動，啟動空氣經(jīng)分配盤上的配氣孔和分配器座上的孔道，按發(fā)火順序輪流到達并開啟各缸缸頭啟動閥，啟動空氣進入氣缸驅(qū)動副機轉(zhuǎn)動，啟動副機。
% q- ?1 n$ x3 W' `副機啟動完成，分配盤圖示左側(cè)空間的啟動控制空氣泄放大氣失去壓力，分配盤不再壓緊分配器座因而不會與分配器座摩擦。
+ E% ]! Z9 S5 h; o6 k& C  |(2)故障原因
分配盤隨凸輪軸轉(zhuǎn)動，分配器座不轉(zhuǎn)動。副機啟動時，啟動控制空氣將分配盤壓緊分配器座，分配盤和分配器座必然磨損。
3 g- f: o6 \& u2 c$ J) x) o5 L) H分配盤的材料是硬度較高的優(yōu)質(zhì)合金鋼，而分配器座的材料是鑄鐵，分配器座磨損較大。分配器座密封表面磨損，分配盤軸就會移向凸輪軸方向。而凸輪軸末端與十字軸連接的凹槽底部，間隙只有2 mm。
$ Q( E& r3 L: g# g% h當(dāng)分配器座磨損達到2 mm，(分配盤軸推動)十字軸右端就會接觸凸輪軸左端凹槽底部，啟動時分配盤就不能壓緊分配器座，兩者之間的間隙導(dǎo)致啟動控制空氣漏泄而不能打開缸頭啟動閥，就不能啟動副機。
拆解空氣分配器，見分配器座密封面外緣有約2mm高的唇邊，說明其磨損已達到2 mm。證實分配器座磨損達到極限導(dǎo)致副機啟動失敗。
分配器座異常磨損可能有兩方面原因，逐一檢查。
(1)潤滑不良
檢查分配器潤滑油供應(yīng)系統(tǒng)，未見異常。
(2)分配盤一直緊壓在分配器座上
分配盤靠啟動控制空氣緊壓在分配器座上。
即使不啟動，分配盤也一直緊壓在分配器座上，說明分配盤背后一直作用著啟動控制空氣壓力，即主啟動閥漏氣。
保持主起動閥關(guān)閉，打開該副機的啟動空氣截止閥，松開主起動閥至空氣分配器的管路接頭，發(fā)現(xiàn)有壓縮空氣漏出，證明主啟動閥漏氣。
拆檢主啟動閥，發(fā)現(xiàn)橡皮閥頭有裂紋并有一缺口，而且?guī)缀跛械拿芊馊Χ家牙匣冇病?font class="jammer">. Z# }9 i$ f: T1 c, e8 e9 Q
拆檢其他副機主起動閥，發(fā)現(xiàn)也都存在類似現(xiàn)象。
這些都證明，故障原因是主起動閥漏氣；沒能及時發(fā)現(xiàn)主啟動閥漏氣的原因，是檢修副機前通常都關(guān)閉該機啟動空氣截止閥。
2 a, t* Q4 ?7 b  Q' C7 |3 修復(fù)故障件
從空氣分配器工作原理分析，只要分配盤與分配器座間有良好的密封，就能正常使用。
故障的空氣分配器的修理方法如下：
分配器座，用細(xì)銼刀修去密封平面上的毛刺和唇邊，在研磨平板上先后用粗、細(xì)研磨砂“8”字形研磨；
分配盤，先后用細(xì)研磨砂和滑油與分配器座研磨；
. Y, a6 v% e+ U十字軸，右側(cè)，平面車去2 mm，凹槽底部用銼刀修去2mm左右。
: {, M0 ]9 n8 L7 i7 ^1 D$ V$ S- A如此，分配盤與分配器座密封良好，修復(fù)的空氣分配器裝機試用，副機啟動正常。
以前換下的3只空氣分配器，也按上述方法修復(fù)做備用。
1 U& O: g9 }- W% [- n( C! R7 {) V主啟動閥修理，由于當(dāng)時船上沒有備件，橡皮閥頭船員按樣加工，密封圈以相近的O形圈替代，并在副機啟動成功后立即關(guān)閉啟動空氣截止閥(船舶電站暫不具備備用發(fā)電機自動啟動、并網(wǎng)、供電功能)，以確保副機運轉(zhuǎn)時啟動空氣不會漏入空氣分配器。
4 經(jīng)驗教訓(xùn)
6 z" x3 e0 f, u% o* a(1)船舶的故障處理
: T$ O7 w6 y! R+ s' w$ T5 T# [發(fā)生故障，只用新備件更換損壞件，不查明和消除故障原因，同樣的故障可能不斷出現(xiàn)，不僅備件超耗、備件費超支，而且威脅船舶和船員安全。
/ _  O& J& H8 \0 F9 ~( h為避免重復(fù)發(fā)生相同故障，輪機員應(yīng)以主人翁態(tài)度和高度責(zé)任心，及時、查明和消除故障的根本原因。
(2)船舶的空氣起動系統(tǒng)的維修保養(yǎng)
啟動空氣和操縱系統(tǒng)的有關(guān)閥件，需按保養(yǎng)周期定期拆檢，及時更換老化失效的密封件。
7 _5 x. ?0 ?9 h. F. k& k0 ?: B/ l" l保證空氣干燥器正常工作，減少油水進入壓縮空氣的機會，避免閥件密封圈提前老化。
空氣瓶定時放殘水，溫濕度較高的季節(jié)或海域應(yīng)縮短放殘水的時間間隔，保持主副機起動系統(tǒng)啟動空氣清潔干燥。
(3)公司機務(wù)的監(jiān)督和指導(dǎo)
該輪一年內(nèi)已3次申請副機啟動空氣分配器備件，但沒有引起公司機務(wù)主管的足夠重視，沒有督促或協(xié)助船舶查找故障原因，說明公司機務(wù)主管人員需改進監(jiān)督，加強指導(dǎo)。